Ученые Саратовского государственного технического университета имени Гагарина разработали несколько видов отечественных технологий и оборудования для обработки металла. Они будут полезны энергетике и другим отраслям промышленности.
Речь идет о технологиях термодиффузионного цинкования, оксидирования и закалки. Первая позволяет насытить металл цинком. При второй металл покрывается оксидной пленкой. Третья предполагает нагрев и охлаждение металла. Обработанные такими способами детали становятся долговечнее и менее подвержены коррозии.
Одна из разработок ученых — российские печи термодиффузионного цинкования, которые применяют для антикоррозионной защиты трубопроводной и нефтяной арматуры, а также частей линий электропередачи. Цинкосодержащий порошок наносят на поверхность детали. При высокой температуре и посредством активаторов — фторидов магния, калия и других — молекулы цинка и железа взаимодействуют, образуя прочное внешнее покрытие.
Также специалисты разработали отечественные печи для термообработки и оксидирования — они нужны для подготовки изделий к покраске, а также печь полимеризации — она позволяет наносить защитный ударопрочный слой с антикоррозийными свойствами на металл, керамику, дерево, стекло и другие материалы.
По словам ученых, от аналогов их разработки отличаются экологичностью и отсутствием отходов производства.
Генеральный директор «Газпром нефти» Александр Дюков
Насколько сложно выжать жидкость из камня? Об этом знают нефтяники: сегодня они добывают углеводороды из плотных и твердых горных пород с глубины до пяти километров, а толщина нефтеносного пласта порой не превышает высоту вагона метро. Как эффективно работать в таких условиях и какие современные технологии для этого нужны — в тезисах выступления генерального директора компании «Газпром нефть» Александра Дюкова на Дне энергетики на ВДНХ.
О важности отрасли и спросе на нефть
Нефтяная отрасль — одна из ключевых отраслей нашей экономики, крупная и важная. О ее физическом масштабе говорит большое количество крупных промышленных объектов: нефтепромыслы, нефтеперерабатывающие заводы, гигантская сеть нефтепроводов, нефтепродуктовые терминалы, порты, топливозаправочные комплексы в аэропортах, сети АЗС, которые расположены по всей территории России — от Дальнего Востока до Калининграда. О масштабе говорят и количество работников отрасли (более 800 тысяч человек), и объем производства. В прошлом году в России было добыто 530 миллионов тонн нефти. Если эту нефть погрузить в железнодорожные цистерны, то мы получим поезд, который обогнет земной шар два с половиной раза.
О важности нашей отрасли для экономики говорят ее вклад в объем ВВП (15%) и в бюджет (более семи триллионов рублей), а также объем инвестиций (2,2 триллиона рублей) в год. Это в том числе заказы на продукцию и услуги смежных отраслей, мультипликативный эффект для экономики в целом.
Нефтяная отрасль — это и производство нефтепродуктов, которые приводят в движение нашу экономику: автомоторных топлив — автобензина и дизельного топлива. На том объеме топлива, который поставляется на внутренний рынок, ездят более 50 миллионов автомобилей. Авиакеросин позволил в 2023 году перевезти свыше 100 миллионов пассажиров. Мы производим битумы для ЖКХ и дорожного строительства: в прошлом году в стране было построено и отремонтировано более 30 тысяч километров дорог. Еще есть производство смазочных материалов, которые нужны автотранспорту, флоту, авиации и промышленности. Есть производство кокса, который нужен металлургии. Есть нефтехимия — продукты нефтепереработки являются сырьем или полупродуктом для производства пластиков, каучуков, фармсубстанций для лекарств.
Омский нефтеперерабатывающий завод
Нефтяная отрасль очень важна для современной мировой экономики, но каковы ее перспективы? Есть разные прогнозы. Какие-то аналитики говорят о скором закате нефтяной отрасли. Таким прогнозам далеко не один год. Если вернуться в 2020-й, тогда ряд аналитиков говорили, что пик потребления нефти в мире уже пройден. Прошло четыре года, мы видим, что рынок восстановился, потребление растет. Теперь многие аналитики уверенно говорят, что на пик потребления нефти мир выйдет не раньше чем в середине следующего десятилетия. Это еще консервативный прогноз. Многие фундаментальные факторы свидетельствуют, что спрос на нефть продолжит расти. Об этом говорит рост населения планеты и мировой экономики (прежде всего азиатской). Спрос продолжит расти на стороне нефтехимии, масел и смазочных материалов, будет расти потребность в авиационном керосине.
О сложностях добычи и современных технологиях
Добывать нефть было всегда непросто. Она никогда не залегала в подводных озерах, откуда бы ее черпали — хотя такое заблуждение очень распространено. Нефть содержится в пластах, в коллекторах. Часто это очень твердые породы, которые залегают на глубине 2–5 километров. Нефть там находится в микроскопических порах, откуда ее нужно извлечь.
Раньше нефтяники работали с пластами, толщина которых соответствовала высоте многоэтажных зданий, а проницаемость была достаточно высокой. Все, что нужно было сделать, — построить вертикальную скважину. Не попасть в такой пласт было практически невозможно, а дальше ты просто опускал в скважину погружной насос, и нефть сама просачивалась и стекала к нему.
Сейчас мы вынуждены преимущественно работать с запасами, которые содержатся в пластах толщиной меньше, чем высота поезда в метро или электрички, и с проницаемостью один миллидарси. Чтобы получить представление о такой породе, представьте силикатный кирпич — вот из такого «кирпича», который находится на глубине 3–4 километра, нужно добыть нефть.
В центре исследования керна «Газпром нефти»
Мы успешно справляемся с задачей благодаря созданию технологий, в том числе по бурению сложных горизонтальных скважин, длина которых может достигать восьми километров. Такие скважины могут иметь ответвления и по форме напоминать скелет рыбы. Для обеспечения строительства таких скважин нужны современные технологии бурения, многостадийный гидроразрыв пласта, цифровые двойники залежей и инфраструктуры, дистанционное управление бурением.
О богатствах Сибири и новых маршрутах поставки
Фактор, позволяющий обеспечить рост добычи в России, — освоение новых регионов. Так, у нашей компании уже более 50% добычи приходится на месторождения за полярным кругом. Идет добыча на шельфе — у нас это «Приразломная», единственная в мире платформа, которая добывает нефть на арктическом шельфе. Идет освоение месторождений Восточной Сибири, которая обладает огромными запасами.
Платформа «Приразломная» в Печорском море
Одновременно с развитием новых провинций начинают работать новые логистические пути. Это и нефтепровод «Восточная Сибирь — Тихий океан», и Северный морской путь, который позволяет значительно сокращать расстояние, время и стоимость поставки нефти на азиатские рынки, в первую очередь в Китай.
О полном технологическом суверенитете
Важная задача, которую решала российская нефтяная отрасль в последние 20 лет, — модернизация нефтеперерабатывающих заводов. Сегодня установки по переработке нефти, построенные в 1950–1970-е годы, выведены из эксплуатации. Если говорить, к примеру, об Омском или Московском НПЗ, то это на 90% новые заводы.
Благодаря модернизации мы смогли расширить номенклатуру продукции, которую производим. Сейчас наши моторное топливо, смазочные масла, битумы полностью покрывают потребности российской экономики. Можно говорить о полном импортозамещении нефтепродуктов. Инвестиции сделали переработку более эффективной, повысили ее глубину и снизили затраты — из тонны нефти мы теперь извлекаем гораздо больше полезных продуктов, чем раньше. Вложения позволили повысить промышленную безопасность и снизить нагрузку на окружающую среду.
Российская нефтяная отрасль сильно изменилась и достигла феноменальных успехов. Чтобы их достичь, нам пришлось преодолеть большое количество вызовов. Отрасль сохранила свою устойчивость и продолжает развитие, решая задачу обеспечения технологического суверенитета. Нефтяная отрасль наукоемкая, инновационноемкая и технологически емкая. Чтобы найти, добыть, переработать и продать нефть, нужно более двух тысяч технологий. К данному моменту только 220 из них являются импортозависимыми. Мы продолжаем работать над созданием этих недостающих технологий внутри страны и уверены, что в ближайшие 2–3 года достигнем полного технологического суверенитета.
Полный энергопереход и резкое сокращение углеродного следа на планете вряд ли возможны в ближайшие 25 лет. Таким прогнозом поделился главный советник генерального директора Российского энергетического агентства Минэнерго Владимир Дребенцов на презентации сценариев развития мировой энергетики до 2050 года, которая прошла на международной выставке «Россия» на ВДНХ.
По словам Владимира Дребенцова, главным препятствием на пути к воплощению в жизнь сценария «Чистый ноль», при котором мировые выбросы от производства и использования энергоресурсов должны сократиться на 74%, являются возможности мировой экономики.
— Развитие возобновляемых источников энергии требует намного бо́льших капиталовложений, нежели развитие иных отраслей и секторов энергетики — к примеру, парогазовой генерации, — подчеркнул Дребенцов.
Генеральный директор РЭА Минэнерго Алексей Кулапин уточнил, что при данном сценарии масштабы требующихся в средне- и долгосрочной перспективе инвестиций в низкоуглеродные технологии превышают 5–6% мирового ВВП.
Энергопереход не должен осуществляться в ущерб другим важным социально-экономическим задачам мирового развития. В частности, методы перестройки энергетики не должны препятствовать успешному продвижению к достижению седьмой цели устойчивого развития ООН — обеспечению всеобщего доступа к надежным, устойчивым и современным источникам энергии.
— Алексей Кулапин, генеральный директор РЭА Минэнерго
На презентации РЭА Минэнерго представило три сценария развития мировой энергетики до 2050 года: «Все как встарь», «Рациональный технологический выбор» и «Чистый ноль». При первом углеродный след вырастет на 26%, при остальных — снизится на 34% и 74% соответственно.
Сокращение на 34% к 2050 году количества углекислого газа, который попадает в атмосферу из производств и из-за использования энергоресурсов, позволит стабилизировать повышение среднемировой температуры на уровне двух градусов. Такие данные привели исследователи в сценарии развития мировой энергетики«Рациональный технологический выбор», который представил на международной выставке-форуме «Россия» на ВДНХ главный советник генерального директора Российского энергетического агентства Минэнерго Владимир Дребенцов.
Два градуса — это предельный уровень роста среднемировой температуры, на который ориентировались участники Парижского соглашения. Хотя его предпочтительная цель — достичь более низких показателей, нам кажется, мир уже стоит на том этапе развития энергетики, когда два градуса являются наиболее реалистичным сценарием.
— Владимир Дребенцов, главный советник генерального директора РЭА Минэнерго
Развитие энергетики по сценарию «Рациональный технический выбор», добавили в РЭА, потребует повышения поглощающей способности экосистем — например, океана — с помощью новых технологий.
Рост среднемировой температуры можно было бы ограничить 1,5 градуса, но тогда потребуется снизить углеродный след почти до нуля: более чем на 70% сократить потребление жидких углеводородов и увеличить до 50% долю возобновляемых источников энергии в мировом энергобалансе. Такой сценарий, по словам Дребенцова, практически невыполним — он создаст недопустимо высокую нагрузку на мировую экономику.
На презентации на ВДНХ эксперты представили три сценария развития мировой энергетики до 2050 года: «Рациональный технологический выбор», «Все как встарь», предполагающий рост углеродного следа на 26%, и «Чистый ноль», при котором углеродный след сокращается на 74%.
Ученые Института катализа Сибирского отделения РАН исследуют процесс гидрообработки пиролизной жидкости, полученной из иловых остатков с водоочистных сооружений. Он нацелен на эффективное удаление азота, кислорода и серы и получение материала, пригодного для переработки в углеводородное топливо.
Гидрообработка пиролизной жидкости, полученной из иловых осадков, схожа с гидроочисткой нефти — процессом удаления примесей при высоких давлении и температуре в присутствии водорода и катализаторов. Однако в пиролизной жидкости больше примесей. Вдобавок она более агрессивна и даже способна разъедать стальные стенки лабораторного оборудования.
Наибольшую эффективность при гидрообработке показали составы на основе никеля и молибдена с оксидом алюминия в качестве носителя. Эксперименты с ними проводили в реакторе, где пиролизную жидкость нагревали до 350–400 градусов в присутствии водорода под давлением. В результате химических реакций удалили большую долю примесей в виде аммиака, воды и сероводорода, а также улучшили состав сырья. Так, содержание углеводородов и их производных увеличилось с 3,7% до 35,6%.
Предложенный подход позволяет снизить содержание нежелательных элементов в пиролизной жидкости: кислорода — почти в семь раз, азота — в два раза, сера уходит практически полностью. Обработка водородом с использованием катализатора на основе никеля и молибдена позволяет увеличить выход фракции с температурой кипения 200–360 градусов с 15% до 35% (по массе), что важно для получения топлива.
– Мария Алексеева, научный сотрудник Института катализа СО РАН.
Исследователи продолжают варьировать условия обработки, чтобы повысить глубину переработки пиролизной жидкости.
Ученые Пермского политеха придумали, как с пользой утилизировать старые канистры от машинного масла. Пластиковую тару предлагают использовать для укрепления дорожной асфальтобетонной смеси.
От предыдущих разработок технология отличается тем, что канистры из полиэтилена не нужно предварительно очищать от остатков машинного масла. Как выяснили ученые, масло улучшает смешиваемость измельченного полиэтилена с другими компонентами: щебнем, песком и битумом.
Форма частиц и шероховатая поверхность материала канистр работает в качестве армирующего элемента. Благодаря этому снижается расход вяжущих компонентов в смеси и увеличивается срок службы асфальтобетона. Мы изучили полученный состав на экологичность и определили, что асфальтобетон с тарой и моторным маслом отвечает всем требованиям ГОСТ.
– Кирилл Тюрюханов, доцент кафедры автомобильных дорог и мостов Пермского политеха
Эксперименты показали, что в результате получается стойкий к деформациям и механическим повреждениям дорожный материал. Оптимальное содержание промасленной тары в смеси составляет 4–18%.
Разработчики отмечают, что технология поможет повысить качество дорожного строительства и решит проблему утилизации загрязненной маслом тары: ежегодно в России производят более 450 миллионов канистр для масла, большая часть которых затем отправляется на свалки.
Доля контрафактного и фальсифицированного топлива в России с 2015 по 2022 годы снизилась с 20 до 3,9%. Об этом рассказал министр промышленности и торговли России Денис Мантуров, выступая на Дне промышленности в Москве.
Как отметил министр, таких результатов удалось достичь благодаря слаженной работе государства и профессиональных отраслевых сообществ.
В 2015 году президент учредил государственную комиссию по противодействию контрафакту и серому импорту. На этой площадке мы объединили усилия 30 ведомств, глав всех регионов и профессиональных отраслевых сообществ. На сегодня по наиболее чувствительным позициям — в том числе бензину и другим видам топлива — пришлось ужесточать регуляторику.
— Денис Мантуров, Министр промышленности и торговли России
Денис Мантуров также добавил, что в нефтегазовой промышленности доля российских продукции и оборудования с 2015 по 2022 годы выросла с 45 до 58,8%.
Пройдя этот тест, вы узнаете, сколько нужно сосисок, чтобы спуститься по ним на дно Марианской впадины. А еще сколько их можно съесть, пока длится самый долгий в мире поцелуй. Не пропустите!
Правительство Республики Дагестан подписало соглашение о строительстве на территории Новолакского и Кумторкалинского районов региона ветроэлектростанции, которая станет крупнейшей в России по объему выработки электроэнергии.
На первом этапе, который продлится до лета 2025 года, планируют спроектировать и построить генерирующую установку мощностью 160 мегаватт, сетевые инфраструктуру и объекты, а также подключить ветроэлектростанцию к сетям электропередачи.
На втором этапе — он займет еще год — мощность ветроэлектростанции «Новолакская» увеличат до 315 мегаватт.
Строительство станций на возобновляемых источниках энергии — часть стратегии развития Северо-Кавказского федерального округа России.
