Газпром переработке — 15 лет
сосногорский газоперерабатывающий завод
ТЕРМИЧЕСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД
Сосногорский газоперерабатывающий завод за историю своего существования поменял не одно название, но долгое время главным в имени Сосногорского ГПЗ было слово «сажа» — Крутянский сажевый, Ижемский сажевый, Ухтинский сажевый. В этой статье мы поговорим о техническом углероде или, как раньше говорили, о саже — производство которой и положило начало существованию предприятия.
Историческая справка
Начать рассказ можно с момента, когда в 1931 году в Майкопе появился завод канальной сажи, работающий на природном и попутном нефтяном газе местных месторождений. Завод был небольшим — его 20 огневых камер производили всего 600 т продукции в год, но это стало важной вехой в развитии отечественного сажевого производства. Через десять лет грянула война. Майкопский завод был эвакуирован в Коми АССР, в деревню Крутую, и уже 7 ноября 1941 года здесь была получена первая опытная партия продукции — канальной сажи. Эта дата и стала считаться днем рождения Сосногорского газоперерабатывающего завода. К началу 1944 года количество участков завода достигло пяти, огневых камер — 250, а мощность предприятия превысила 9 000 тонн в год. На тот период это практически закрыло потребность страны в высокоактивных сажах для шинной промышленности и полиграфии.
Некоторые процессы производства сажи были открыты почти случайно.
Так, в те же военные годы проводились эксперименты по термической дегидрогенизации метана в реакторах без доступа воздуха с целью получения толуола — сырья для взрывчатки. Однако оборвать процесс на нужной стадии никак не удавалось, и вместо толуола упорно получалась… сажа. Причём с выходами, почти на порядок превышающими КПД канального процесса.
Термическая сажа специфична по своим свойствам — из всех сортов у неё самая низкая дисперсность и структурность. Термический техуглерод идеален как наполнитель резин, кроме того он характеризуется наивысшей степенью чистоты (до 99,7% углерода), благодаря чему незаменим в производстве угольных электродов и металлургии.
На основе новой технологии было принято решение построить завод термической сажи в нескольких километрах от станции Ижма (ныне — Сосногорск). Выбор площадки был очевиден — местное сырьё, обилие дешёвой и квалифицированной рабочей силы из лагерей Ухткомбината, недавно построенная железная дорога. Свою первую продукцию завод выдал в 1948 году. Таким образом спрос советской промышленности на высоко- и малоактивные сажи был удовлетворён. Оставалось заполнить промежуточную, самую массовую нишу.
К делу подключился один из самых авторитетных специалистов ВНИИГАЗа, теоретик процессов образования дисперсного углерода Павел Теснер. Взяв за основу американскую технологию, он внёс в неё существенные коррективы, адаптировал процесс под местное сырьё, воду и огнеупоры, в результате чего возле Ижемского завода термической сажи вырос ещё один завод — печной сажи. Общая мощность Ижемских сажевых заводов в 1951 году достигла 50 тыс. т, а вместе с Крутянским (где производился канальный техуглерод) — почти 60 тыс. т в год.
Область применения
На сегодняшней день мировое производство техуглерода превышает 10 млн тонн. Около 70% всего выпускаемого технического углерода применяется в изготовлении резины для автомобилей (шин), 20% - для производства резинотехнических изделий. Материал служит усиливающим компонентом. Также углерод технический находит применение в лакокрасочном производстве и получении печатных красок, где он выполняет роль черного пигмента.
Еще одна область применения — производство пластмасс и кабельной продукции. Здесь продукт добавляют в качестве наполнителя и придания изделиям специальных свойств. Одно из ценных свойств термического техуглерода — возможность его применения в огнеупорах, а также в производстве электродов для выплавки тугоплавких металлов.
Производство технического углерода
Существует несколько промышленных способов получения технического углерода. В основе всех лежит термическое (пиролиз) или термоокислительное разложение жидких или газообразных углеводородов. На Сосногорском ГПЗ на сегодняшний день существует два способа — печной и термический.
Наиболее просто процесс термического распада углеводородов на элементы осуществляется при термическом производстве сажи, хотя оно и возникло позже, чем ламповое и канальное. При этом способе углеводородное сырье нагревается без доступа воздуха, в результате нагревания оно разлагается на углеводород и водород. Сырьем для производства термического техуглерода служит природный газ. Техуглерод получается в регенеративных печах (газогенераторах) периодического действия.
При печном способе производства печной технический углерод получается путем сжигания сырья в печном агрегате при ограниченном доступе воздуха. В реакторе одновременно происходит нагрев смеси воздуха и природного газа и конверсия.
В результате разных технологий получаются многочисленные марки техуглерода, обладающие разнообразными характеристиками.
Уникальный Цех №3
Уникальность производства Цеха № 3 по производству термического и печного техуглерода Сосногорского ГПЗ состоит в том, что и печной, и термический углерод здесь выпускают из газового сырья. Углерод, полученный таким способом, является чистым продуктом, что является показателем высокого качества и позволяет заводу занять свою нишу на мировом рынке. Подобная технология в России существует только на газоперерабатывающем заводе, да и во всем мире не более двух подобных производств.
Цех № 3 всегда был в авангарде завода по количеству поданных и рационализаторских предложений.
В начале двухтысячных годов инженерно-технические работники Сосногорского ГПЗ разработали технологию гранулирования термического технического углерода сухим способом. Согласно ГОСТ 7885–86 термический технический углерод не гранулируется, и в существующей технической литературе способ его гранулирования описан не был. Заводчане же под руководством главного инженера завода Михаила Лапшина разработали технологию и оборудование для гранулирования техуглерода, в результате был оформлен патент на полезную модель № 32 107 «Барабан для гранулирования технического углерода» с приоритетом от 17 апреля 2003 г.
Еще одно рационализаторское предложение, внедрённое в производство несколько десятилетий назад, и сегодня позволяет значительно экономить не только финансовые средства, но и, что намного важнее, — энергоресурсы.
При производстве термического углерода утилизация отходящих газов с одного технического блока позволяет обогревать административные здания, часть вспомогательных и производственных объектов, находящихся на основной производственной площадке Сосногорского ГПЗ. Благодаря этому завод находится практически на самообеспечении и отказался от затрат на покупку тепловой энергии в горячей воде.
Сосногорский ГПЗ стал первым в структуре «Газпром», кто получил сертификат международного образца немецкой фирмой ТЮФ СЕРТ на производство технического углерода трех марок. Это позволило заводу выйти на международный рынок. Сегодня продукция Сосногорского ГПЗ отправляется более, чем в 20 стран мира.
люди
Газета «Переработка», май 2022. Возрастное ограничение 12+. Специальный выпуск подготовлен к празднованию 15-летия ООО «Газпром переработка». Цитирование и перепечатка возможны только с разрешения редакции. Главный редактор электронного издания — Ю. Н. Митрофанова. Выпускающий редактор — Л. В. Коблик, тел.: +7 812 609-88-88 доб. 51 208, e-mail: KoblikLV@gpp.gazprom.ru