Объединённый центр исследований и разработок РН-ЦИР – научный локомотив «Роснефти»
Объединённый центр исследований и разработок РН-ЦИР – научный локомотив «Роснефти»
Выступая на Международной конференции по вопросам нефти и газа в Хьюстоне Президент российской корпорации "Роснефть" Игорь Сечин провозгласил начало новой эпохи - эры высокотехнологичной нефти и газа. Эти слова – лейтмотив стратегии «Роснефти». Сегодня мы начинаем рассказ о том, как реализуются на практике слова Игоря Сечина, о том, как из ежедневной научно-исследовательской работы учёных этой крупнейшей мировой нефтегазовой компании складывается картина будущего отечественной и мировой экономики, как происходит сотворение нового высокотехнологического мира.
РН–ЦИР – прорыв в будущее
Объединённый центр исследований и разработок задуман как научно-техническая компания для прикладных разработок в нефтегазовой сфере (нефтехимия, моторные топлива, переработка нефти и газа). В прошлом году центр вошёл в состав «Роснефти» в качестве дочернего предприятия. К научно-исследовательской работе были привлечены мощные ресурсы «Роснефти».
В Центре ведутся работы в области разработки новых технологий и процессов, оптимизируются существующие технологические процессы, сотрудники центра предпринимают интереснейшие поисковые проекты по перспективным направлениям, ведут исследования в экологической сфере.
В центре проводится глубокий анализ современных тенденций развития нефтегазовой отрасли, изучаются наиболее перспективные технологии нефтепереработки и нефтегазохимии. Разрабатываются долгосрочные стратегические проекты, которые должны обеспечить устойчивое лидерство «Роснефти» на мировом уровне. Речь идёт о новых технологиях переработки нефти, расширении ассортимента нефтехимической продукции, создании катализаторов нового поколения.
Очень важное и перспективное направление – разработка экологически чистых видов топлива путём переработки синтетических углеводородов, получаемых из природного и попутного нефтяного газа.
Объединённый Центр исследований и разработок полностью соответствует мировым стандартам для R&D (исследования и разработки) центров крупных промышленных компаний. Он ориентирован на экономическую эффективность и полностью соответствует стратегическим интересам «Роснефти».
«Умный дом» для передовых разработок
Уникальность и высокая эффективность центра заложена в самой конструкции здания, в котором он расположен. Пятиэтажное здание центра общей площадью 10 тысяч квадратных метров оснащено современнейшим оборудованием. У учёных имеется возможность проведения любых сколь угодно сложных химических и физических исследований, необходимых для разработки новых технологий нефтегазовой отрасли, причём без вреда для окружающей среды. Гибкая инфраструктура даёт возможность быстро изменять и наращивать исследовательские мощности для новых задач. В восьми лабораториях центра – централизованные системы очистки и подачи газов (гелий, аргон, азот, водород), подачи сжатого воздуха, очистки газообразных выбросов, сбора и утилизации отходов, есть также механическая, стеклодувная и электромеханическая мастерские. Здание оснащено электронной системой управления, центральной системой кондиционирования, газовой системой пожаротушения, имеет собственную трансформаторную подстанцию. Инженерные системы и средства безопасности позволяют проводить эксперименты в круглосуточном режиме. Центр оснащён исследовательским, аналитическим и лабораторным оборудованием лучших мировых компаний.
В Центре работают 146 научных сотрудников, из них 36 кандидатов, 9 докторов наук и один член-корреспондент Российской академии наук. Это уникальные специалисты, имеющие многолетний опыт разработки и внедрения инновационных технологий в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. За последние годы Центр получил около 200 российских и зарубежных патентов. Изобретения и новые разработки Центра относятся к технологиям получения новых материалов, синтетического топлива, масел, технологиям добычи нефти и газа.
На острие научного поиска
Расскажем о некоторых наиболее перспективных и многообещающих разработках РН-ЦИР.
Суперполимеры – будущее промышленности
Человек издавна использует полимерные материалы. Полимер – это высокомолекулярное соединение, состоящее из мономерных звеньев, повторяющихся структурных элементов, соединённых в длинные макромолекулы. Природные полимеры – кожа, мех, шерсть, шёлк, хлопок, цемент, известь, глина.
Первый промышленно изготовленный полимер – целлулоид – был получен из природной целлюлозы. Первым синтетическим полимером стала бакелитовая смола, синтезированная из фенола и формальдегида Лео Бакеландом. Генри Форд наладил производство, пожалуй, самого знаменитого синтетического полимера – синтетического каучука. В годы Второй мировой войны было налажено производство поливинилхлорида и полистирола, прекрасных электроизоляторов. А без полиметилметакрилата, знаменитого «плексигласа», или органического стекла, невозможно было бы развитие тогдашней авиации. После войны появились капрон и нейлон. А сегодня без полимеров, или пластмасс, невозможно себе представить современную цивилизацию.
Очевидно, что создание новых полимерных материалов весьма перспективно. Индустрия полимеров таит не менее заманчивые перспективы, чем нанотехнологии.
Сегодня Россия вынуждена импортировать большинство полимерных материалов, так как отечественная промышленность этого направления сильно отстаёт от уровня ведущих стран. В лаборатории каталитических превращений олефинов РН-ЦИР разрабатываются принципиально новые подходы в создании новых видов полимеров различных композитных материалов, присадок, пластификаторов.
Что такое «олефины», мы расскажем позднее, а сейчас – об одной из наиболее перспективных разработок Центра – уникальной технологии ПДЦПД.
Разработан совершенно новый класс полимерных материалов на основе полидициклопентадиена (ПДЦПД). Это полимер, состоящий из структурных цепочек мономера – дициклопентадиена. Материалы, полученные из этого суперполимера, обладают уникальным набором свойств – они не теряют формы и твёрдости в широком температурном диапазоне, химически стабильны, влагостойки, весьма легки.
Исходным материалом для ПДЦПД, этого суперполимера, является дициклопентадиен, мономер, побочный продукт при производстве этилена, который пока применения не находил.
Разработанное в РН-ЦИР новое поколение полимерных материалов на основе полидициклопентадиена имеет большие преимущества перед зарубежными аналогами – более высокие эксплуатационные характеристики, отсутствие неприятного запаха, привлекательный внешний вид. Отсутствие запаха и прозрачность в сочетании с высокой твёрдостью, ударной вязкостью, химической и термической стабильностью значительно расширяют области применения этих материалов.
Материалы из суперполимера ПДЦПД очень лёгкие по сравнению со стеклопластиками и алюминием. У них очень высокая прочность, обусловленная уникальной комбинацией механических свойств – высокой твёрдостью и одновременно высокой ударной вязкостью. Они выдерживают широкий диапазон рабочих температур (от -60С до более 250°С). Крайне устойчивы к воздействию кислот, щелочей и других агрессивных сред. Их легко обрабатывать, клеить и красить.
Важно, что новый материал является экологически разлагаемым пластиком, при сжигании которого не образуются токсичные продукты.
Для неспециалиста самым поразительным свойством суперполимера ПДЦПД, наверное, будет очень высокая ударная вязкость, то есть его даже гвоздём не пробьёшь.
Чудо-полимер – материал будущего
О необычных свойствах суперполимера ПДЦПД и перспективах его производства и применения читателям «ЛГ» стоит рассказать отдельно.
Этот материал легко обрабатывается механическими способами, фрезеруется, на нём легко нарезается резьба, а трубы, изготовленные из этого материала, выдерживают весьма серьёзное давление. Недавно была проведена серия экспериментов, которые показали, что материал выдерживает давление до 1000 атмосфер при 150 градусах Цельсия. Значит, из него можно изготавливать корпуса геофизических приборов, что весьма важно для «Роснефти» и других нефтяных компаний во всём мире. Композитные материалы, изготовленные с применением ПДЦПД в качестве связующего из углетканей и стеклотканей, как минимум в 10 раз превосходят исходный материал. Уже сейчас можно сказать, что этот материал будет широко использован как конструкционный и заменит эпоксидную смолу, которая сейчас является одним из самых распространённых связующих для композитов. Причём он ниже по стоимости, чем семейство эпоксидных смол.
Учёные РН-ЦИР постоянно подвергают этот полимер всё новым и новым испытаниям. Так, в частности, он был испытан на предприятиях электротехнической промышленности, и все увидели, что он хорош как диэлектрик. В итоге были получены результаты, которые позволяют рассматривать материал в том числе как исходный материал для изоляторов в электротехнической промышленности. Но, кроме того, крайне важны его прочность, а также чрезвычайная простота технологического применения по сравнению с существующими западными аналогами. С ним гораздо легче работать в самых различных ситуациях.
Сейчас компания «Роснефть» рассматривает вопрос о создании опытно-промышленного производства данного полимера. По результатам испытаний и будет принято решение о возможной организации широкомасштабного производства.
Новый материал может найти широкое применение в автомобильной, авиационной, судостроительной и химической промышленности, а также в нефтедобыче. На его основе можно производить новое поколение строительных материалов с уникальными свойствами, можно изготавливать крупные изделия для спортивных сооружений, высокопрочные пуленепробиваемые перегородки, бытовые и спортивные изделия, материалы для микроэлектроники, оптики и ещё многих других отраслей.
В химической и электрохимической промышленности из суперполимера ПДЦПД можно делать различные ёмкости и баки.
В сельхозмашиностроении – бамперы, крылья и накладки для погрузчиков и комбайнов, крышки двигателей, кабины и крылья для тракторов.
В автомобилестроении – бамперы, спойлеры, накладки, дефлекторы, облицовочные панели и так далее.