«К сожалению, наши технологии хороши только в колбе. Можно сделать технологию на бумаге, но невозможно ее продавать в таком виде. Пилотные испытания иногда длятся 10-20 лет, иногда безрезультатно. Так происходит во всех технологически развитых государствах, это нормально. А у нас быстренько, один пробег сделали и – готовы продавать», – в этом видит одну из главных причин отставания России Олег Петрович Лыков, член-корреспондент РАЕН, академик Академии промышленной экологии, профессор, заведующий кафедрой технологических веществ для нефтяной и газовой промышленности Российского государственного университета нефти и газа им. Губкина,
rcc.ru: Почему решение о выделении технологии химических реагентов для нефтяной промышленности в самостоятельное направление было принято в вашем университете всего несколько лет назад? Ведь проблема реагентов возникла, в общем-то, далеко не вчера?
О.П. Лыков: Долгое время российские вузы готовили огромное количество инженеров-нефтехимиков, где-то около 800 ежегодно. Заводов, между тем, строилось мало, и востребована была от силы только восьмая часть выпускников. Анализ структуры спроса на основные нефтяные специальности, проведенный сотрудниками нашей кафедры, показал, что наиболее перспективным и логичным для нашего университета может быть развитие такого важнейшего направления, как разработка химических реагентов для нефтяной и газовой промышленности. Связано это, прежде всего, с химизацией нефтегазовой отрасли, что, кстати, дает и очень большой экономический эффект. Между тем Россия существенно отстает в этом от западных стран, не говоря о том, что отечественные реагенты и по качеству далеки от международных стандартов. Этим, в частности, мы мотивировали решение, связанное с изменением специализации, хотя и раньше достаточно интенсивно занимались присадками к маслам и топливам или, к примеру, реагентами для повышения нефтеотдачи месторождений. Изменения на факультете в целом происходят постоянно, особенно последние 10 лет, образуются новые структуры, отмирают какие-то из старых, и это естественно. Структурные изменения произошли и внутри кафедры, которая раньше называлась кафедрой нефтехимического синтеза. Сейчас мы ориентированы, прежде всего, на подготовку кадров по специализации, которая, вообще говоря, может быть названа нефтепромысловой химией, а в более широком плане – это технология поверхностно-активных веществ и синтетических моющих средств, но не в области стиральных порошков или шампуней, а химических реагентов для нефтяной и газовой промышленности.
rcc.ru: Но последние 5-6 лет наметился подъем в нефтехимии, в это же время вы меняете направление исследований. В чем же здесь следует усматривать логику?
О.П. Лыков: Нефтехимия очень большая отрасль, а кадры для нее готовит целый ряд вузов страны – МГУ, Менделеевский институт, региональные институты, но практически ни один из них не занимается химическими реагентами для нефтяной промышленности. Наш университет, прежде всего, нефтяной вуз, и если не нам, то кому же еще восполнять образовавшийся дефицит специалистов этого направления? Мы нефтяная страна и нам надо иметь собственные реагенты. В основном в силу этих причин нефтехимией в чистом виде мы стали заниматься меньше. Нам очень удобно работать в содружестве с другими кафедрами – нефтедобывающей, кафедрой бурения, транспорта. Мы посылаем наших дипломников в лаборатории этих кафедр, на модельные установки пробовать наши реагенты. Большим преимуществом образования, даваемого нашим университетом, является нефтяная подготовка, чего нет в других вузах. Но если возникнет необходимость в расширении нефтехимии, создать еще одну кафедру не проблема, создали же мы кафедру газохимии. На каком-то этапе некоторые направления оказались совершенно невостребованными, и мы были вынуждены прекратить исследования.
rcc.ru: Мне кажется, довольно сложно провести четкую грань между разными направлениями химии, многие разработки находятся даже на стыке разных наук. Что Вы об этом думаете?
О.П. Лыков: Действительно, это так. Вот, к примеру, пиролиз. Это обычная нефтепереработка. Но с другой стороны, получается товарный продукт этилен, а это мономер номер один для нефтехимической промышленности. В целом процесс представляет собой тяжелый органический синтез, но поскольку большинство продуктов получается из нефтяного или газового сырья, стала постепенно меняться и терминология, все чаще его стали называть нефтехимическим синтезом.
rcc.ru: По каким основным направлениям проводятся сегодня исследования на вашей кафедре? Насколько они соответствуют реальным проблемам отрасли?
О.П. Лыков: Прежде всего, создание нового поколения буровых растворов, даже не самых растворов, а компонентов для их изготовления. Вот, к примеру, полиэлектролитные компоненты, которые существенно улучшают многочисленные эксплуатационные свойства. Одно из основных требований к ним – экологическая безопасность. Как известно, в системе бурения вся порода загрязняется буровыми растворами, которые затем вываливаются на поверхность, а под воздействием атмосферных осадков проникают в почву, мигрируют по системе. Их надо либо убирать куда-то, либо они должны быть экологически чистыми. В реагентах очень важна экологическая составляющая. Они же «выплевываются» на землю, как говорят, ложатся на рельеф. Это одно из направлений работ.
Второе направление заключается в разработке деэмульгаторов. Разрушение нефтяных эмульсий представляет сегодня очень большую проблему. Нефть, как правило, сильно обводнена, в скважины закачивают огромное количество воды, используются противокоррозионные добавки, реагенты для повышения отдачи пласта. Добывают, собственно говоря, водно-нефтяную эмульсию, содержащую иногда всего 10% нефти. Выходя на поверхность вместе с нефтью, растворы образуют стойкие эмульсии, которые следует разрушить. Есть ГОСТЫ, ограничивающие содержание воды в нефти, продавать же надо нефть, а не водно-нефтяную эмульсию.
Достаточно интенсивно ведутся исследования, связанные с повышением нефтеотдачи пласта. С одной стороны, мы работаем с известными веществами, решаем вопросы стабилизации полимерных систем, которые уже используются в промышленности. Взять, к примеру, полиакриламид, он неплохой, правда, очень дорогой реагент, но термически нестабилен, под влиянием солей происходит его деградация, надо заниматься его стабилизацией.
Еще одно направление работ – синтез реагентов для гидрофобизации пласта. Порода набухает от контактов с водой, и поры становятся уже. Нефть не может через них проходить. Обработка гидрофобизаторами позволяет избежать этого. Наши ПАВ адсорбируются на поверхности породы и делают ее водонепроницаемой.
Есть еще работы по проблемам, связанным с разработкой буровых растворов на нефтяной основе, в ряде случаев необходимо применять именно такие растворы. Но здесь возникает другая проблема. Пробурили скважину, надо ее затем цементировать, а цемент плохо ложится на смоченную нефтяной основой поверхность породы, надо как-то отмыть ее от нефти специальной жидкостью. Мы занимаемся разработкой таких жидкостей. Вот в целом та группа направлений, по которым сейчас работает кафедра.
rcc.ru: Достаточно ли на кафедре технических ресурсов для проведения исследований в полном масштабе? Я имею в виду, прежде всего, испытания лабораторных образцов.
О.П. Лыков: Для испытаний новых реагентов, естественно, нужны приборы, где моделируются условия пласта. Они часто достаточно дорогие, кафедра не располагает средствами для их приобретения. Поэтому год назад было решено создать некую структурную организацию с привлечением других кафедр – Институт промысловой химии. Я, кстати, являюсь председателем научно-технического совета. У нас разработан общий план работы, читаем лекционные курсы по производству, применению. Появилась возможность направить дипломников с нашими реагентами на кафедру, где имеются необходимые для исследований приборы. Структурным ядром, которое нас объединило, стала коммерческая организация «Химеко ГАНГ», занимающаяся продажей технологий и реагентов. Компания располагает собственными лабораториями, там работают сотрудники университета, они арендует цеха на действующих предприятиях, закупает сырьевые компоненты, производит товарные продукты. Предприятия, в свою очередь, заключают договора на поставку, оплачивают их. Мы постоянно направляем туда своих дипломников и аспирантов.
rcc.ru: Сохранились ли контакты с академическими институтами? Насколько мне известно, еще несколько лет назад часть выпускников выполняла дипломные работы, к примеру, в институте химической физики РАН. Это была достаточно хорошая школа для тех, кто был ориентирован на научную работу.
О.П. Лыков: К сожалению, по разным обстоятельствам мы «свернули» постепенно подобное сотрудничество, сейчас работаем преимущественно с отраслевыми институтами. Специалисты, которых мы направляем туда на работу, занимаются внедрением технологий на месторождениях. Смотрят, где можно наладить производство разрабатываемых компонентов. Нефтяные месторождения существенно отличаются друг от друга, каждое из них следует досконально изучить, невозможно придумать единый реагент для всех.
rcc.ru: Происходит ли обмен информацией с западными коллегами? Отслеживаете ли вы их научные достижения?
О.П. Лыков: Обмен информацией происходит, мы посещаем все отраслевые выставки, смотрим, что предлагает рынок. Приезжают и к нам представители западных компаний, но их интересует одно – продать свой продукт, а не развивать партнерство с нами, в этом отношении мы даже конкуренты. Пока вряд ли возможно говорить о каких-либо совместных научных проектах.
rcc.ru: Вы считаете, отечественные химическая продукция готова конкурировать с западной?
О.П. Лыков: К сожалению, следует признать, что в целом – нет. Это связано и с оборудованием, и с технологией. Все наши технологии по производству базовых продуктов – это, как правило, технологии первого поколения, они начинали строиться в 50-х годах по проектам, сделанным в конце 40-х годов. Сейчас предприятия закупают западные технологии и, наверное, это оправданно. Все это иллюзии, что можно купить что-то здесь.
rcc.ru: Почему?
О.П. Лыков: Потому что все наши технологии хороши только в колбе. А что делают западные компании? Они по каждой технологии строят 25 установок в 15 странах, накапливают опыт эксплуатации. Мы же всегда хотим все с первого раза. Пробиться на рынок со своей технологией очень сложно и дорого. Можно сделать технологию на бумаге, но для того, чтобы вести исследования дальше, необходимо ее опробовать на пилотных установках. Они иногда работают по 10-20 лет, а процесс, кстати, не обязательно может пойти, никто априори не может знать, что это напрасно затраченные деньги. Показатели процесса должны быть такие, чтобы было основание продолжать исследования, совершенствовать его. А у нас быстренько, один пробег сделали и уже готовы продавать.
rcc.ru: С другой стороны, пока мы будем делать пробеги, не устареет ли сама технология?
О.П. Лыков: Не устареет, поскольку принцип, который в нее заложен, не меняется. Вот, к примеру, базовое сырье – природный газ, а не нефть, запасы которой ограниченны. Газ не устаревает. Вот катализаторы – другое дело. Более 80% нефтехимических процессов – каталитические. Поэтому от катализатора зависит очень много. Он должен обеспечивать высокую селективность, экологическую безопасность, экономическую эффективность. Мы и так тратим в 2-4 раза больше сырья на тонну продукции, чем, к примеру, США. Второе – оборудование, реакторные блоки, колонны. Кроме того, схема должна быть энергоэкономичной, основанной на использовании собственных энергоресурсов.
rcc.ru: Понятно, что готовые технологии – не наш козырь. А как насчет оригинальных научных идей? Это ведь тоже довольно дорогой коммерческий продукт.
О.П. Лыков: Трудно сказать. Чистая идея имеет малое отношение к технологии. Если опубликовать идею, ее подхватят, конечно, сразу. Технология – это тома технической документации. Так, в катализаторе важен не только состав, его расшифровка делается элементарно. Очень важна последовательность операций, важно на каком оборудовании он производится. Только тогда получится именно то, что нужно. Катализатор – это вещество, это еще не технология. Когда переходишь от колбы к более крупному производству, все показатели только ухудшаются. При каталитическом пиролизе, к примеру, если в колбе давление атмосферное, в промышленном варианте уже как минимум 5 атмосфер. С другой стороны, следует определить приоритетные направления. Всеми технологиями подряд могут заниматься только студенты, на практике же должны существовать центры, специализирующиеся на тех или иных технологиях, на все случаи жизни технологий не напасешься, ни одна страна этого не может сделать. Но нельзя также сидеть на одной-единственной технологии, всегда должно быть что-то еще, чтобы имелась возможность совершенствовать процесс, а на это может уйти много времени. Если у нас и доводят что-то до ума в течение 20 лет, то продать это все равно становится невозможно. Есть фирмы, которые имеют точно такие технологии, к тому же пока мы апробировали на одной установке, они успели построить десяток. У наших товаров очень высокая себестоимость. При производстве сырье проходит несколько переделов, в каждом из них затраты энергии огромны. Так зачем же мудрить, когда проще и дешевле купить.
rcc.ru: Не хотелось бы завершать разговор на столь пессимистичной ноте. В нашей стране огромный научный, технический, сырьевой потенциал. Что должно произойти, чтобы наступил все-таки прорыв?
О.П. Лыков: Прорыв в химической технологии не может быть сделан в пределах только химической промышленности. Она связана с энергетикой, с машиностроением. Надо подходить к проблеме комплексно. Коммерческий потенциал высок только у технологий опробованных, продаваемых «под ключ», с низкой себестоимостью и малым сроком окупаемости.
