В России необходимо начать производство собственного уникального кокса

Ученые Уфимского государственного нефтяного технического университета под руководством кандидата технических наук Виктора Запорина освоили технологию получения анизотропного, или игольчатого кокса.

Этот высокоструктурированный углеродный продукт необходим для атомной, химической и космической промышленности, но в первую очередь - металлургии, занимающей по своей доле в ВВП страны второе место после нефтянки.

Разработка ученых УГНТУ еще 1970-х годов только сейчас будет внедрена в производство. Технологической базой станет Омский НПЗ, где для этого сейчас проводится реконструкция установки замедленного коксования. Модернизация имеет значение не только для компании "Газпромнефть", которой принадлежит завод, но и для всей страны - производство отечественного игольчатого кокса начнется впервые.

Игольчатый кокс используется для изготовления графитированных электродов, которые применяются для выплавки электростали.

По этой технологии производится треть - около 20 миллионов тонн - всей российской стали. Для выплавки годового объема металла требуется около ста тысяч тонн графитированных электродов. Их изготавливают исключительно из импортного сырья на трех заводах, которые обеспечивают отечественных металлургов примерно на треть. На две трети металлургия зависит от электродов из Китая.

К чему приводят даже кратковременные перебои с поставками, металлурги почувствовали в 2018 году, когда ураган затопил завод в Америке, производящий игольчатый кокс, а в КНР приостановило работу одно предприятие. Игольчатый кокс и так стоит от 500 до двух тысяч долларов за тонну, а тонна графитированных электродов - две-три тысячи долларов. Дефицит же вызвал десятикратный подъем цен. Зависимость от импорта - всегда риск, особенно если речь идет о стратегически важной продукции. Преодолеть его пытались неоднократно, но это не удавалось.

Уфимские специалисты занимаются этой темой с 70-х годов прошлого века. У истоков стояли ученые с мировыми именами - Загидулла Сюняев, Рагиб Гимаев. Они работали в Башкирском НИИ нефтехимпереработки, а в 2000 году группа, которую тогда возглавлял доктор технических наук Геннадий Валявин, продолжила исследования в УГНТУ. Поэтому их, которую между собой они называют "иголкой", - логический результат работы нескольких десятилетий.

От момента поступления игольчатого кокса на завод и до выпуска электродов проходит минимум полгода

- Первая промышленная установка по получению игольчатого кокса была построена американцами в 1969 году, а первую опытную партию этой продукции в СССР получили в 1972 году на Красноводском НПЗ в Туркмении. Мы ненамного отставали, - рассказал Виктор Запорин.

Уфимцы разработали проект, по которому в Туркмении должны были построить полную технологическую цепочку по получению отечественного игольчатого кокса. Причем для ее внедрения тогда требовалось 30-40 миллионов долларов, тогда как сырья ежегодно ввозилось на 60 миллионов долларов. Но проект свернули, и тогда ученые попытались внедрить производство на уфимских нефтеперерабатывающих заводах.

Опытные испытания показали, что наши технологии не хуже американских и получать отечественный игольчатый кокс вполне реально. Конечно, технология сложная, сырье надо готовить особым образом, требования к конечному продукту жесткие, а сам процесс длительный.

Игольчатый кокс вырабатывается на установках замедленного коксования из специально подготовленного сырья. Сначала его прокаливают при температуре 1300-1350 градусов, затем смешивают с пеком (остаток от перегонки каменноугольного, торфяного, или древесного дегтя, а также нефтяной смолы. - Ред.) и прессуют. Получается "зеленая" заготовка, которую продолжительное время обжигают при температуре 1000-1100 градусов, затем пропитывают пеком для устранения всех пор и каверн и снова обжигают. Процесс пропитки и обжига может происходить два-три раза.

И только когда все поры закрылись, заготовка подвергается процессу графитации при температуре примерно 2,5 тысячи градусов. Вот из такой графитированной заготовки и изготавливают электрод. От момента поступления игольчатого кокса на электродный завод и до выпуска готовой продукции проходит минимум полгода.

Зависимость от импорта - всегда риск, особенно если речь идет о стратегически важной продукции

- После 1996 года исследования в области игольчатого кокса не проводились, но интерес к нему не угас, - продолжает Виктор Запорин. - С 2012 года в России под эгидой Торгово-промышленной палаты начали проводиться форумы "Нефтекокс", где обсуждались проблемы производства и применения нефтяных коксов. В 2018 году на эту тему даже прошло заседание в Совете Федерации.

От слов перешли к делу - опытная партия игольчатого кокса была получена на Омском НПЗ в 2015 году. Результаты испытаний оказались положительными. В 2018 году получили еще одну опытную партию, которая еще не испытана, но уже ясно: мы располагаем и сырьем, и технологией.

Радужную перспективу омрачает лишь одно. Группа "коксарей" в УГНТУ - кстати, единственная в России - состоит из десяти ученых почтенного возраста. И за последние 20 лет в ней не прибавилось ни одного молодого специалиста, чтобы передать ему бесценный опыт старших товарищей.

К сожалению, выпускники университета выбирают работу в крупных компаниях, где они уже в первый год будут получать зарплату, вдвое превышающую доходы доцента вуза. Но это проблема, решать которую может и должен не сам университет.