От технологического суверенитета до будущих продуктов: интервью с Ильназом Зариповым.

Naked Science: Полимеры составляют 80% от всего, что нас окружает. Это упаковка для продуктов питания и напитков, строительные материалы, запасные части для автомобилей, подошвы для обуви и многое другое. Начнем с основ: как создаются полимеры?

Ильназ Зарипов: Мы получаем побочные продукты от добывающих компаний, такие как попутный нефтяной газ и широкая фракция легких углеводородов [это смесь пропана и бутана, а также более тяжелых углеводородов, начиная с C5 и выше. — NS], прямогонный бензин, этан. На газоперерабатывающих заводах из них получают сжиженные углеводородные газы [в основном пропан, изобутан и н-бутан. — NS] — ключевое сырье. В процессе пиролиза или дегидрирования мы производим мономеры, такие как олефины. Эти вещества в свободном виде практически не встречаются на Земле, и их искусственное получение из ископаемых углеводородов является первой и важнейшей задачей нефтехимической промышленности.

При определенных условиях эти вещества могут соединяться в длинные молекулярные цепи — полимеры. В результате уникальных превращений, характерных для каждого вида полимера, образуются такие материалы, как полиэтилен (используется для пленок, труб, канистр), полипропилен (для автомобильных деталей, пленок, техники), поливинилхлорид (для оконных профилей, линолеума, подвесных потолков), синтетические каучуки (для резинотехнических изделий, автомобильных шин, подошв обуви) и многие другие полимеры.

NS: Когда вы разрабатываете новый катализатор или технологию для массового продукта, например, гексена, какова основная задача? Заменить существующую технологию или достичь новых результатов, учитывая, что за последние 30 лет катализаторы в нефтехимии значительно эволюционировали? Какие задачи стоят перед отечественной нефтехимией? Заменить ушедшие продукты и технологии или создать уникальные решения?

Ильназ Зарипов: Основные задачи включают обеспечение технологической устойчивости и суверенитета. Это разработка катализаторов и специализированных компонентов, без которых остановятся действующие производства. При разработке собственных катализаторов мы можем улучшить их параметры, чтобы повысить эффективность производства или улучшить характеристики конечного продукта. Мы активно сотрудничаем с научными партнерами, такими как МГУ и институты Российской академии наук. Доработка позволяет нам сократить производственные затраты, но основная задача заключается в том, чтобы обеспечить непрерывность производства, несмотря на известные угрозы.

Второй класс задач — разработка новых для нас продуктов, которые ранее не производились в нашей компании. Эти продукты могли производиться где-то в мире, но до этого в Россию они только ввозились. Например, это суперконструкционные пластики, новые марки полимеров, полиэтилена или полипропилена с новыми свойствами, новые поликарбонаты.

На сегодняшний день потребление полимеров на душу населения в России значительно ниже, чем в развитых странах, и мы наблюдаем растущий спрос как в результате задач по импортозамещению, так и благодаря более широкому применению эффективных полимерных решений в различных отраслях. Эта работа осуществляется в тесном сотрудничестве с партнерами в отраслях, что позволяет находить оптимальные решения для импортозамещения или адаптации марок под конкретные запросы. Например, доля полимерных решений в ЖКХ в России составляет до 40%, тогда как в Европе — до 85%. По оценкам экспертов, к 2028 году потребление базовых полимеров в России может вырасти на 35–40% и достичь 6 миллионов тонн.

Существует и третий класс задач, над которыми мы активно работаем с нашими научными партнерами. Это технологии и продукты, которые ранее не существовали. Такие продукты могут значительно изменить целые отрасли промышленности.

К примеру, это может быть суперконструкционный пластик, который ранее не существовал. Он обладает такими механическими свойствами, что может конкурировать с металлами и их сплавами в тех областях, где ранее использовались только металлы. У нас есть и такие поисковые задачи, связанные с технологиями будущего. Естественно, что задачи разных классов решаются в разные сроки, и более сложные — позже остальных.

Полиэфиркетонкетон (PEKK) — быстро набирающий популярность термопластик, полимер ароматического кольца, содержащий повторяющиеся эфирные и кетоновые связи в основной цепи. С его помощью 3D-принтеры создают разнообразные изделия для требовательных отраслей. Он отличается отличным соотношением прочности к удельному весу. СИБУР разработал собственную технологию производства полиэфиркетонкетона (ПЭКК / PEKK), одного из самых современных и востребованных на мировом рынке суперконструкционных пластиков. Пилотная установка мощностью 1,5 тонны была запущена в научно-исследовательском центре «СИБУР-Инновации» в Томске.

NS: Могли бы вы привести конкретные примеры наиболее значимых историй успеха «СИБУР-Инноваций» для наших читателей?

Ильназ Зарипов: Например, линейный полиэтилен — это довольно эластичный материал, который является важным компонентом упаковки. Чтобы полиэтилен стал линейным и эластичным, в него добавляют сомономеры — чаще всего это бутен или гексен (C6H12), наиболее распространенный из которых — последний. Гексен получают тримеризацией этилена (присоединение трех молекул этилена друг к другу, 3 С2H4 → C6H12).

В 2016 году в Томске была разработана собственная технология получения гексена, уникальный путь тримеризации. Эта технология защищена множеством патентов и имеет свое торговое название HEXSIB. В настоящее время в Нижнекамске завершается строительство производства, которое будет выпускать по этой технологии 50 тысяч тонн гексена в год, установка будет запущена в следующем году. Поскольку гексен является одним из компонентов линейного полиэтилена, это новое производство закроет потребности российского рынка в этом материале, например, для производства стретч-пленки.

Ранее в России гексен целенаправленно не производили, даже по лицензированным технологиям; это первая история такого рода для нас. Ранее существовало лишь небольшое производство как одного из компонентов комплекса линейных альфа-олефинов, но оно не соответствовало масштабу, необходимому рынку. Теперь же у нас будет большая промышленная мощность — полсотни тысяч тонн в год.

NS: Можете привести конкретные примеры задач по технологическому суверенитету в области катализаторов?

Ильназ Зарипов: В нашей работе по обеспечению катализаторами есть разные этапы. Мы завершили первый этап: поиск аналогов из дружественных стран. Это позволяет поддерживать выпуск до завершения всего цикла разработок и испытаний по нашим собственным решениям в этой области.

Параллельно мы ведем работы на следующем этапе: совместно с партнерами, такими как Институт нефтехимического синтеза имени Топчиева РАН и рядом вузов, работаем над созданием отечественных катализаторов. По некоторым из них мы уже прошли лабораторные испытания и сейчас создаем промышленные мощности для массового производства этих катализаторов.

На катализаторах основывается 80% производственных процессов в нефтехимии, без них невозможно получить полимеры нужных свойств. Например, пластиковый бампер автомобиля должен быть одновременно прочным, вязким и гибким. Если катализатор недостаточно совершенен, бампер может легко расколоться даже при небольших ударах, потеряв свои защитные функции. Неудивительно, что разработка катализаторов для получения полиэтилена и полипропилена — именно тех, которые интересуют СИБУР — принесла химикам Циглеру и Натте Нобелевскую премию. В компании используется более ста различных катализаторов