Недра будут за нас
Как добиться полной импортонезависимости в ряде отраслей добывающей и перерабатывающей промышленности и что этому мешает?
Фотоэлектронный спектрометр в Институте катализа СО РАН помогает учёным в разработке катализаторов. 2021 год.
Производство катализаторов — одна из тех областей, где Россия всё ещё не может чувствовать себя полностью независимой от импорта, а некоторых катализаторов она до сих пор не производит совсем. По словам заместителя директора Института катализа СО РАН члена-корреспондента РАН Александра Носкова, расход катализаторов — химических веществ, которые ускоряют необходимые реакции, — в России оценивается в 70–80 тысяч тонн, при этом эксплуатация одного килограмма катализатора в год позволяет производить продукции на 80 тысяч рублей. А всего на основе каталитических технологий в России производится продукции на 8 трлн рублей в год — это примерно седьмая часть всего ВВП. Сюда входят все виды моторного топлива и минеральные удобрения, маргарин и многое другое.
Если потребителями катализаторов выступают все предприятия топливной и нефтехимической промышленности, а также производители азотных удобрений, то производителей этого стратегического продукта только около десятка, а разработчиков — считанные единицы среди вузов и академических институтов. Сейчас, правда, крупные компании типа «Сибура» и «Роснефти» начинают формировать собственные исследовательские структуры, в задачу которых входит, помимо прочего, и поиск новых катализаторов.
По состоянию на 2019 год положение с катализаторной импортозависимостью выглядело следующим образом. Половина катализаторов крекинга и риформинга для нефтепереработки были российскими. В области гидропроцессов, где с помощью катализаторов повышается глубина переработки сырья, включая нефть, зависимость от импорта всё ещё стопроцентная. Схожая ситуация в нефтехимии. «Только два реальных процесса получения маномеров из синтетического каучука для шинной промышленности базировались на советских катализаторах. Остальное в силу ряда причин — закупка установок за рубежом, отставание наших разработок от зарубежного уровня, навязанный западными компаниями сервис — полностью зависит от импорта», — рассказал Александр Носков. Примерно то же происходит в производстве азотных удобрений и маргарина.
Только в XXI веке в России стали делаться шаги по исправлению ситуации. Производство катализаторов для нефтепереработки реализуется в Омске — разработана вся линейка катализаторов, которые могут увеличивать количество производимого бензина из тонны сырья или обеспечить глубоким крекингом получение нефтехимического сырья. После того как в Омске будет построен завод по производству катализаторов, практически вся нефтеперерабатывающая промышленность России будет обеспечена отечественными катализаторами. Катализаторы для риформинга — повышения октанового числа бензина — производятся на Ангарском заводе катализаторов органического синтеза.
В 2005 году сразу в нескольких организациях, включая Институт катализа, началась разработка собственных катализаторов для гидропроцессов. В итоге на разработках Института катализа появилась концепция завода, который «Газпромнефть» сейчас строит в Омске. По масштабам он сопоставим с крупнейшими заводами по производству катализаторов в Европе, его запуск планируется в 2024 году.
Сейчас в России стартовал проект по созданию промышленного производства и соответствующих катализаторов на основе технологий Института катализа и Института нефтехимического синтеза РАН, работы координирует компания «Сибур», выходящая в число мировых лидеров по производству полипропилена. Параллельно реализуется проект, заказанный омской группой компаний «Титан» — благодаря ему к 2026 году должны быть замещены импортные катализаторы, применяемые в производстве фенола, ацетона, изопропилового спирта и полиэтилентерефталата (под этим сложным названием «спрятался» тот самый материал, из которого делаются пластиковые бутылки).
С нефтехимией и азотной промышленностью дело обстоит сложнее: для них нужны настолько небольшие объёмы катализаторов, что создание отдельных производств для них будет убыточным. Единственный вариант учёные видят в координации усилий разных организаций по созданию комплексной научно-технологической программы, которая должна решить задачу интегрирования разных катализаторов. Её стоимость, по оценке Александра Носкова — около 14 млрд рублей, треть из которых должны составить бюджетные средства на завершение НИОКР, а две трети — частные инвестиции производителей катализаторов. Ну а что касается катализаторов для гидрирования жиров в пищевой промышленности, компания ЭФКО разработала нестандартные никелевые катализаторы, и сейчас решается вопрос об их промышленном производстве.
Опираясь на опыт Института катализа, Александр Носков считает, что для работы над такими крупными проектами, как разработка катализаторов, нужно создать межотраслевой консорциум и определить головного координатора, который отвечал бы за всю цепочку — от исследований до испытаний новых катализаторов и их производства. Это, по мнению учёного, единственный способ достичь полной независимости от импорта катализаторов.
Российские недра — богатейшая кладовая не только нефти, газа и угля, но и других полезных ископаемых, список содержащихся элементов в которых сопоставим со всей таблицей Менделеева. Например, редкие и редкоземельные металлы, потребление которых в России сократилось в 15 раз по сравнению с Советским Союзом конца восьмидесятых, а без них трудно представить оборонную промышленность. Между тем к 2040 году Международное энергетическое агентство прогнозирует рост потребления редкоземельных металлов в 7 раз, а, например, лития — в 42 раза.
Сейчас производство редкоземельных металлов сосредоточено в очень ограниченном ряде стран разного политического веса — от США и Китая до Чили и Мьянмы, Россия в их число не входит. Редкоземельная промышленность в России, по мнению академика РАН (а в 2010–2020 годах депутата заксобрания Новосибирской области) Николая Похиленко, может восстановить свои позиции, если будут реанимированы добывающие предприятия и переработка сырья на Соликамском магниевом заводе либо если начнут осваиваться другие месторождения, готовые к эксплуатации. До сих пор слабо изучено Томторское месторождение на северо-западе Якутии, но и того, что о нём известно благодаря геологу академику РАН Александру Толстову и самому Николаю Похиленко, достаточно, чтобы констатировать: ресурсы оно таит в себе поистине колоссальные. Только запасы редкоземельных металлов в Томторе достигают 153 млн тонн, для сравнения: сейчас ежегодное потребление этих металлов из отечественных месторождений немного превышает 1000 тонн, а реальная потребность составляет 20 тысяч тонн.
Всего же в одной тонне руды с Томторского месторождения содержится 125 кг тория (месторождения на Кольском полуострове дают показатель в 25 раз ниже), 67 кг ниобия (сейчас для сталелитейной промышленности Россия покупает сплав феррониобий в Бразилии, а содержание ниобия в бразильских рудах — 23 кг на тонну), 21 кг неодима, нужного для производства магнитов, 0,6 кг скандия, который входит в сверхпрочные сплавы для авиации) — и так можно перечислять ещё десятка два металлов.
«Главный критерий привлекательности Томтора — стабильное обеспечение стратегическим сырьём любого количества предприятий на сотни лет вперёд и возможность создания непрерывной технологической цепочки полного цикла с опорой только на отечественную сырьевую базу: добыча — переработка — выпуск концентратов — разделение и получение чистых металлов. Это важно и для Республики Саха, и для всей Арктики, тем более что алмазодобывающая промышленность сейчас находится на спаде, а новых месторождений алмазов нет. Реализация проекта вписывается в стремление нашего государства осваивать и развивать арктическую зону», — отмечает Николай Похиленко.
Есть в привлекательности Томтора и ещё один аспект по сравнению с месторождениями на Кольском полуострове. Последний теперь граничит сразу с двумя странами НАТО — Норвегией и Финляндией, и его месторождения находятся в зоне досягаемости оружия этого военного блока, чего не скажешь о находящемся в 4,5 тысячах километров от западных границ Томторе.
