02/09/2019

Анализ западных химических технологий для локализации в России

02/09/2019

Мы провели анализ «проблемных» проектов, предполагаемых к реализации в рамках плана по импортозамещению в химической отрасли, описали вероятные причины возникших трудностей с указанием западных технологий, которые могли бы быть локализованы в России для решения задач по вводу новых мощностей.

В предыдущих материалах, посвященных деятельности Министерства промышленности и торговли РФ, мы обсудили реализацию масштабной программы по замещению импорта наиболее значимых химических продуктов и технологий. На текущий момент лишь четыре проекта полностью выполнили план: текущая доля импорта ниже или равна плановой к 2020 году.

Восемь проектов реализуются на оценку «удовлетворительно»: осуществляется запуск новых либо расширение существующих производств, но текущая доля импорта выше плановой к 2020 году. В целом программа импортозамещения выполнена наполовину.

Анализ ИХТЦ выявил 14 проблемных продуктов (из 84 рассмотренных в предыдущей статье) и технологий из плана импортозамещения в химической отрасли, запуск производства которых в настоящий момент по ряду причин «пробуксовывает». Проекты по ним пока не могут реализовать в основном потому, что малая производственная мощность не способна обеспечить необходимой рентабельности.

Для каждого химического продукта представлено описание статус-кво, выявлены вероятные причины отсутствия ввода новых мощностей, приведены примеры западных технологий, которые могут быть локализованы в отечественных проектах.

Химические волокна и нити

Полиакрилонитрильные волокна и нити

В России полиакрилонитрильный сегмент сегодня представлен в основном малотоннажным производством полиакрилонитрильного жгутика, используемого в качестве прекурсора для углеродных волокон, и крупнотоннажным производством ПАН-волокна текстильного назначения.

Единственный производитель — ООО «Композит волокно» (г. Саратов).

Возможные причины: ранее ПАН-волокно выпускал ООО «Саратоворгсинтез» (24 тыс. тонн), в том числе на предприятии было организовано производство акрилонитрила — исходное сырье для ПАН-волокна. В 2011 году производство ПАН-волокна было приостановлено ввиду ограниченной емкости отечественного рынка. Но выпуск акрилонитрила на предприятии продолжается, причем на экспорт идет до 80 %. Мощность производственной линии акрилонитрила — 190 тыс. тонн.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства):

Одноступенчатый способ основан на использовании отходящих из печи фосфорсодержащих газов (без предварительной конденсации паров фосфора с гидратацией образующегося Р₄О₁₀).
Двухстадийный способ основан на конденсации фосфора из газа фосфорной печи, а затем его переработки в термическую фосфорную кислоту.

В зависимости от принципа охлаждения газов, существуют три способа производства термической фосфорной кислоты:

Испарительные системы, основанные на отводе теплоты при испарении воды или разбавлении фосфорной кислоты.
Циркуляционно-испарительные системы позволяют совместить в одном аппарате стадии сжигания фосфора, охлаждения газовой фазы циркулирующей кислотой и гидратации P₄O₁₀.
Теплообменно-испарительные системы совмещают два способа отвода теплоты — через стенку башен сжигания и охлаждения, а также путем испарения воды из газовой фазы.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): отсутствуют.

Известным лицензиаром технологии производства экстракционной фосфорной кислоты является Prayon S.A. (Бельгия) с дигидратным и полугидратным процессом.

Технический сернистый натрий

Сернистый натрий активно применяется в легкой, металлургической, химической и некоторых других отраслях промышленности.

На данный момент в России производства технического сернистого натрия нет. Производство сернистого натрия относится к числу вредных химических производств.

Возможные причины: дорогостоящее производство, если следовать всем экологическим нормам.

Существующие технологии производства:

Восстановление сульфата натрия твердыми углеродистыми материалами.
Восстановление сульфата натрия газообразными восстановителями.
Абсорбция сероводорода гидроксидом натрия.
Обменное разложение сульфида бария сульфатом, карбонатом и гидроксидом натрия.
Электролитический (амальгамный) способ.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): отсутствуют.

Известным лицензиаром технологии производства сульфида натрия является компания Solvay S.A. (Бельгия).

Синтетический карбонат кальция (РСС)

Синтетический карбонат кальция является известным наполнителем и кроющим пигментом, применяемым, в частности, в производстве бумаги.

На данный момент в России производства синтетического карбоната кальция нет.

Возможные причины: источники получения (природный карбонат кальция, получаемый из меловых карьеров, и карбонат кальция как побочный продукт при производстве минеральных удобрений). Технологии производства синтетического карбоната кальция имеют не конкурентоспособный уровень качества.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): АО «Саратовский электроприборостроительный завод имени Серго Орджоникидзе».

Технологии производства синтетического карбоната кальция:

Помол карбоната кальция в мельницах различной конструкции.
Смешение растворов углекислого аммония и азотнокислого кальция с последующим фильтрованием осадка. Осадок карбоната кальция, полученный таким путем, фильтруют и промывают.
Взаимодействие гидроксида кальция в водном растворе с диоксидом углерода.

Основными патентодержателями технологий производства синтетического карбоната кальция являются ECC International Limited (Великобритания) и Omya International AG (Швейцария).

Кристаллический ментол

Ментол используется в медицинской, косметической и пищевой отраслях в качестве охлаждающего агента. Он обладает слабыми местноанестизирующими и антисептическими свойствами.

На данный момент в России производства кристаллического ментола нет.

Возможные причины: новые проекты по выпуску кристаллического ментола постоянно откладывают из-за разницы в объеме потребления и производства. Малая производственная мощность будущего предприятия не обеспечит его рентабельности.

Существующие технологии производства:

Получение ментола из мятного масла.
Синтетический путь получения ментола (оптически активный 1-изомер и рацемический).

Основные производители кристаллического ментола расположены в Китае и Индии.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): отсутствуют.

Органическая химия

Глифосат

Глифосат — неселективный системный гербицид, использующийся для борьбы с сорняками, особенно многолетними. Занимает среди гербицидов первое место в мире по объемам производства.

На данный момент в России производства глифосата нет.

Возможные причины: новые проекты по выпуску глифосата постоянно откладывают из-за разницы в объеме потребления и производства. Малая производственная мощность будущего предприятия не обеспечит его рентабельности.

Существует две технологии производства глифосата:

ME (технология производства с помощью метилового эфира) — путем синтеза и гидролиза, в качестве основных сырьевых материалов применяют диметилфосфит, глицин и параформальдегид.
IDA (иминодиацетонитрильная технология) организована тремя основными способами:
- для производства сырьевого порошка в качестве основного сырья применяются цианистый водород и формальдегид. Получение порошка основано на процессах каталитического синтеза, гидролиза, ацидификации и окисления;
- для синтеза натриевой соли IDА посредством окисления и дегидрогенизации в качестве основного сырья используются диэтаноламин и фосфористая кислота, на основе которых получают PMIDA, который восстанавливают до глифосата.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): ПАО «Химпром» — 30 тыс. тонн глифосата.

Главным патентодержателем технологии производства глифосата до 2000 года была компания Monsanto (США).

Изоцианаты МДИ

МДИ является основным сырьем для производства жестких пенополиуретанов.

На данный момент в России производства изоцианатов МДИ нет.

Возможные причины: после приостановления производства полиуретана в 90-х заводы по производству МДИ закрылись, технологии устарели (отечественные патенты принадлежат зарубежным компаниям — лидерам производства МДИ). В настоящее время полиуретаны выпускают полностью на импортном сырье. Новые проекты по выпуску МДИ постоянно откладывают из-за разницы в объеме потребления и производства внутри РФ. Малая производственная мощность будущего предприятия не обеспечит его рентабельности.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): АО «ГИПРОИВ» — 80 тыс. тонн изоцианатов МДИ.

Технологии получения изоцианатов монополизированы и принадлежат ведущим мировым производителям МДИ: BASF (Германия), Bayer (Германия), Huntsman (США), Kumho Mitsui (Южная Корея) и Yantai Wanhua (Китай).

1,4-бутандиол

Продукт используется в промышленности в качестве растворителя и при производстве некоторых видов пластмасс, эластичных волокон и полиуретанов.

На данный момент в России производства 1,4-бутандиола нет.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): отсутствуют.

Возможные причины: отсутствие наличия собственного производства малеинового ангидрида, являющегося сырьем для производства 1,4-бутандиола.

Существующие технологии производства:

Технология компании Mitsubishi основана на использовании бутадиена в качестве сырья.
Технология компании LyondellBasell с использованием в качестве производного пропиленоксид. На начальной стадии процесса происходит изомеризация пропиленоксида с преобразованием его в аллиловый спирт. Затем посредством гидроформилирования аллиловый спирт переходит в 4-гидроксибутиральдегид, который на конечной стадии путем гидрирования дает на выходе 1,4-бутандиол.
Технология компании Dairen аналогична технологии Lyondell с той лишь разницей, что в этом случае в качестве сырья для синтеза аллилового спирта используются пропилен и аллилацетат.
Технология компании Davy Process Technology (DPT) позволяет производить бутандиол на основе малеинового ангидрида, малеинового эфира, малеиновой кислоты или их производных.
Технология Geminox компании BP/Lurgi подразумевает производство малеинового ангидрида путем окисления н-бутана. Последующий гидрогенолиз дает смесь бутандиола, тетрагидрофурана, гамма-бутиролактона.

Винил-н-бутиловый эфир

Продукт применяют как загущающий компонент пленкообразующих веществ, мощный адгезив, причем к любым поверхностям. Даже его небольшое добавление в рецептуру ведет к улучшению прилипания краски либо клея к обрабатываемой поверхности. Также используется как полупродукт для получения полимеров и пластификаторов.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): в Нижегородской области строится завод по производству винил бутиловых эфиров и тетрагидроиндола.

Возможные причины: одним из компонентов синтеза винил-н-бутилового эфира является едкий калий (производство которого было начато лишь в 2016 году).

Существующие технологии производства:

По непрерывному способу винил-н-бутиловый эфир получают в стальном реакторе, заполненном кольцами Рашига и соединенном с холодильником и приемником. В реактор загружают перегнанный н-бутиловый спирт и катализатор — едкий калий.

Тетрагидроиндол

Продукт используется для синтеза индола.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): в Нижегородской области строится завод по производству винил бутиловых эфиров и тетрагидроиндола.

Возможные причины: отсутствие собственного производства малеинового ангидрида, являющегося сырьем для производства тетрагидроиндола. Для организации производства тетрагидроиндола на основе циклогексаноноксима основная сложность состоит в том, что многие производства капролактама не имеют товарного циклогексаноноксима.

Существующие технологии производства:

Технология на основе циклогексаноноксима.
Ацетиленовая технология.

Малотоннажная химия

Полифосфат аммония

Соединение широко используется для производства удобрений и лакокрасочных материалов, обладающих огнезащитными свойствами. На данный момент в России производством полифосфата аммония занимается компания ГК «Унихимтек».

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): отсутствуют.

Возможные причины: весь производимый полифосфат аммония на ГК «Унихимтек» является полуфабрикатом для дальнейшего производства огнезащитных материалов. Отсутствие собственной конкурентоспособной технологии производства полифосфата аммония (несмотря на наличие производств аммиака и фосфорной кислоты) — действующий патент у частного лица (№ 2 180 890).

Существующие технологии производства:

Аммонизация полифосфорной кислоты.

2-метилнафталин

β-метилнафталин является продуктом производства коксохимической промышленности. В 2016 году в ООО «Новохром» (Оренбургской область) локализовано производство 2-метилнафталина, сырья для витамина К3.

Возможные причины: отсутствие собственной конкурентоспособной технологии производства 2-метилнафталина.

Основным патентодержателем технологии производства 2-метилнафталина является Kawasaki Steel Corporation (Япония).

Синтетические кормовые витамины группы В

К этой группе водорастворимых витаминов относятся: В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В4 (холин), B5 (РР, никотиновая кислота), В6 (пиридоксин), В7 (Н, биотин), В8 (инозит), В9 (фолиевая кислота) и B12 (цианокобаламин). За исключением никотиновой кислоты и холина, все эти витамины не могут быть синтезированы в организме животных.

Будущие проекты (на этапе проектирования или строительства): отсутствуют.

Возможные причины: в 90-е были закрыты все заводы по выпуску витаминов из-за якобы вредных выбросов в окружающую среду. Синтез витаминов — многостадийный процесс со значительной материалоемкостью, обусловливающий необходимость размещения предприятий вблизи сырьевых баз. Витаминный завод — это специализированное предприятие с полной схемой производства витаминов и всех полупродуктов.

Аминокислота треонин кормовой

Кормовой треонин является пищевой добавкой для скота и птиц. Он оказывает воздействие на развитие скелетной мускулатуры, укрепляет иммунитет.

На данный момент в России производства кормового треонина нет.

Возможные причины: с 90-х отсутствие предприятий отечественной биохимической промышленности привело к полной зависимости от импортной продукции, в то время как птицеводство и животноводство стало развиваться удвоенными темпами с введения правительственных реформ в 2000-х. Дополнительной причиной является отсутствие собственной конкурентоспособной технологии производства треонина. Строительство новых объектов затягивается в связи с ростом цен на оборудование и технологии, а также в связи с трудностями при согласовании строительства на местах.

Будущие проекты (на этапе строительства): ЗАО «Завод премиксов №1» — 18 тыс. тонн кормового треонина (2020 год).

Основная технология производства кормового треонина — технология, в которой продуцентом является штамм Escherichia coli.

Из 84 рассмотренных химических продуктов в рамках программы импортозамещения лишь 14 являются проблемными, по большинству из них отсутствуют проекты, готовые к реализации. Это довольно хороший результат. В целом же работа в данном направлении идет, новые мощности и химические производства планомерно вводятся.

Со своей стороны ИХТЦ обладает всеми необходимыми навыками и компетенциями в данных вопросах, готов оказывать профессиональную помощь в локализации технологий, разработке технологической документации, отработке режимов, технико-экономических расчетах и сопровождении трансфера технологий в Россию в качестве инжинирингового или консультационного партнера.

Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!

Google+

Вы можете задать любой интересующий вас вопрос, заполнив форму обратной связи, или по телефонам в разделе «Контакты».

Будем рады сотрудничеству!

Наши контакты

Другие материалы:

Мы публикуем интересные новости о реальном секторе экономике и отвечаем на вопросы, возникающие у производственников. Подпишитесь и первым узнавайте об обновлениях: