Катализ – это волшебная палочка

Катализ –  это волшебная палочка
2 сентября 2021

На «Технопроме» побывал Павел Валерьевич Снытников, доктор химических наук, заведующий отделом гетерогенного катализа Института катализа им. Г.К. Борескова  СО РАН. Мы решили расспросить его о «Технопроме» и не только. В итоге, узнали много нового и интересного, чем и делимся с вами.

– Павел Валерьевич, скажите пожалуйста, чем интересен «Технопром» для химика?

– Там проходила сессия, посвященная «зеленым» технологиям, водородной энергетике и некоторым путям ее реализации с точки зрения различных каталитических технологий. У меня была тема, посвященная каталитическим технологиям, которые позволяют получать либо хранить водород, и использовать его в различных процессах. 

– А какая у вас основная тематика научных работ?

– Основная работа связанна с различными процессами получения синтез-газа, водорода для питания топливных элементов, использование в энергетике и различных других применениях. 

– Как вы пришли в науку и, в частности, в катализ?

– В жизни у меня одно плавно перетекало в другое. Родился, жил, учился в Академгородке, в Институт катализа пришел еще в 1999 году, будучи студентом 3 курса НГУ. А дальше – делал диплом, потом учился в аспирантуре, защитился под руководством кандидата химических наук В.Д. Беляева и доктора химических наук профессора В.А. Собянина (он же был и нашим завлабом). В конце прошлого года защитил докторскую диссертацию. Сейчас я – заведующий отделом гетерогенного катализа и руководитель научно-трудового коллектива (так теперь у нас называются лаборатории). То есть лаборатория, в которой я всегда работал, стала частью нашего отдела. 

– Вы можете объяснить непосвященному читателю, что такое гетерогенный катализ? Чем вы там таким загадочным занимаетесь в своих лабораториях?

– Как объяснял в своих лекциях для школьников бывший директор Института катализа, а ныне научный руководитель Института и председатель Сибирского отделения РАН Валентин Николаевич Пармон, катализ – это та волшебная палочка, которая позволяет из одного вещества сделать другое, с минимальными затратами сил и энергии. На гетерогенном катализе основаны большинство промышленных химических процессов. Это вся нефтехимия, нефтепереработка, аммиачное производство, азотные удобрения, газохимия, да, в общем, практически вся промышленная химия связана с гетерогенным катализом.

У нас в отделе много направлений, которые охватывают, наверное, все современные процессы. Даже то, что уже было когда-то внедрено в производство, приходится менять: изменяются условия, исходное сырье, из которого нужно получать продукт и т.д. Поясню на примере того же аммиака. Это крупнотоннажный процесс, сейчас ежегодно в России производится около 20 миллионов тонн аммиака,  объемы продолжают расти. Основное сырье для него – это природный газ. 

Во всем мире есть тяга к «зеленым» технологиям, производство планируется делать декарбонизированным, без выбросов углекислого газа или если углекислый газ все же выделяется, то осуществлять его сбор и последующее захоронение или повторное использование для синтеза других продуктов. Поэтому годами отработанные технологии в ближайшее время потребуют либо модернизации, либо внедрения новых подходов. Один из подходов по синтезу аммиака связан с тем, что водород можно получать не из природного газа, а методом электролиза из воды, используя возобновляемые источники. По такой схеме в мире уже начинают строиться пилотные установки, позволяющие пока в уменьшенном масштабе проводить отработку и донастройку технологического процесса. Соответственно, это требует перестройки всей системы, которая будет зависеть, в первую очередь, от того, какие из «зеленых» источников энергии будут использоваться. Если это энергия ветра, производство будет располагаться в том месте, где поставят ветряк. Если солнечная энергия, то там, где ее легко добыть. Аналогичными вещами мы и занимаемся, новые технологии зарождаются, в том числе, в нашем институте. 

Мы работаем с топливными элементами, участвуем в создании мобильных энергоустановок. Опять же, институт – это не производство, сами установки мы не производим, скорее, разрабатываем компоненты к ним, катализаторы, изучаем основы технологических процессов, а строительством и созданием серийных образцов занимаются наши промышленные партнеры. 

– Я читала, что вы занимались установками для переработки, очищения попутного газа, возникающего при нефтепереработке. На какой стадии сейчас находится проект?

– Мы пробуем внедрить технологию утилизации попутных нефтяных газов, это тоже скорее связано с энергетическим направлением. Напрямую такие газы сложно использовать, поэтому мы их каталитическим методом нормализуем, очищаем, приводим к состоянию, которое бы позволило перерабатывать их в энергоустановках.
В данном случае это более распространенные и привычные энергоустановки на основе двигателей внутреннего сгорания либо газотурбинные установки. Таким образом, газ становится проще использовать как топливо, ну и дальше в этих энергоустановках вырабатывается электроэнергия для использования на самих месторождениях, либо в близлежащих поселках. Технология разрабатывается, ее пытаются внедрять. 

– Существуют конкретные примеры внедрения, воплощения такого проекта в жизнь?

– Пока это в большей степени наука и поскольку институт все-таки научная организация, а не производство, мы, скорее, осуществляем научное сопровождение проекта. При этом работаем с партнерами, которые занимаются внедрением. Серийного промышленного производства пока нет, но мы идем в этом направлении. 

С точки зрения научной проработки вопроса мы сделали все, что от нас зависело и даже больше, остальные вопросы должны решать партнеры. Выбрать площадку, найти деньги, чтобы эту опытно-промышленную разработку собрать и воплотить проект в жизнь.

Мы в основном делаем катализаторы, изготавливаем демонстрационные образцы. Но далее нужны годы, чтобы выйти на серийное производство. Ведь время – основная проблема любой разработки. Из-за разразившейся пандемии по многим проектам значительно сдвинуты сроки, меняются финансовые условия у заказчиков, и зачастую не в лучшую сторону. Многое из того, что было запланировано еще на начало 2020 года, только сейчас начинает реализовываться. К сожалению, еще и люди навсегда уходят, за время пандемии несколько человек из нашей команды напрямую или косвенно забрал коронавирус. 

– Получается, у вас жизнь практически остановилась на эти два года?

– Жизнь-то течет, сейчас все, просидев год на относительно жесткой дистанционной «диете» (никаких конференций вживую, посещение работы – по очереди и т.д.), очень от нее устали. Хочется живого общения, нормальной конференции офлайн. Сейчас на «Технопроме» организаторы одной из секций поставили условие реального общения. Пусть после прохождения ПЦР-тестов, в масках, но – вживую. Посмотреть друг другу в глаза, почувствовать человеческие эмоции…

– Какие у вас ближайшие планы? 

– С 20 по 25 сентября наш Институт организует в Казани IV Российский конгресс по катализу «РОСКАТАЛИЗ», ставший площадкой для дискуссий и взаимодействия представителей сферы науки, образования и производства, формирования устойчивых консорциумов, объединяющих опыт и усилия для решения общих задач. Он должен был пройти в прошлом году, но из-за пандемии его пришлось сдвинуть на год. Предполагается, что большинство участников приедут вживую, будем общаться по старинке. Также – работа по текущим проектам. Научная жизнь продолжается, несмотря ни на что.

Елизавета Садыкова


Просмотров:

Вверх