«Это не бизнес, но все решает логистика»

«Норникель» запустил на Надеждинском металлургическом заводе в Норильске первую линию комплекса по утилизации диоксида серы, главного загрязнителя воздуха в Норильске. На полную мощность его планируется вывести в течение следующего года. Так компания запустила свою флагманскую Серную программу, ставшую основной частью федерального проекта «Чистый воздух». О том, почему решение застарелой экологической проблемы северного города оказалось таким долгим, и почему оно сделано вопреки бизнес-логике, рассказывает профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политехнического университета, д.х.н. Алексей Пестряков.

- Алексей Николаевич, как вы оцените выбор технологии, которую «Норникель» применил в рамках Серной программы для утилизации выбросов диоксида серы Надеждинским металлургическим заводом в Норильске?

- Перевод диоксида серы в серную кислоту – это достаточно известная, распространенная в мире и эффективная технология. Серная кислота – очень ценный продукт, который используется во многих процессах, прежде всего, в химических. Спектр широк – это и оборонная промышленность, потому что взрывчатые вещества тоже получают с ее помощью, это и производство минеральных удобрений, это и многое другое. Но, к сожалению, в Норильске придется более ценный продукт переводить в менее ценный. Однако тут вариантов у «Норникеля» было немного, и компании пришлось выбрать самое простое – нейтрализацию кислоты в гипс.

Это печально, это не бизнес в данном случае, но тут все решает логистика. Потому что серную кислоту из Норильска практически невозможно вывезти. Это коррозионно- и химически очень активная субстанция. Ее можно перевозить в цистернах по железной дороге, но из Норильска, куда таких дорог не проложено, в танкерах по СМП – не уверен, что это окажется не только экономически оправданно, но и вообще возможно. Тем более в таких объемах! Да и есть ли у нас такие танкеры?

А вот гипс, который у «Норникеля» станет конечным продуктом всей технологической цепочки, – это нетоксичный материал, его можно спокойно хранить, он не коррозионно-активный... И по мере необходимости и при проработке технологий его со временем можно будет применять на месте с пользой для дела. Например, в том же строительстве, да и не только.

- А почему сама технологии утилизации диоксида серы именно в серную кислоту более эффективна, чем, скажем, производство элементарной серы, что давно организовано на Медном заводе в том же Норильске?

- Очевидно, экономисты и технологи «Норникеля» просчитали все возможные варианты процессов, с учетом конкретных условий Заполярья. Я могу высказать только свои предположения. Вообще, перевод диоксида серы в элементарную серу возможен несколькими путями, но в любом случае сначала придется его восстанавливать – с помощью, например, сероводорода H₂S. А он сам по себе не только весьма токсичный, но еще и, простите, вонючий... И его где-то надо еще взять, этот сероводород. Да и любые другие восстановители тоже, например, тот же водород или метан. Такая химическая реакция – обратимая, то есть она на каком-то этапе, когда установится химическое равновесие, останавливается. Сам процесс внутри реактора идет очень интенсивно, но он идет в противоположных, в прямом и обратном направлениях одновременно. И в результате фактически не сдвигается ни вправо, ни влево. Допустим, установится на уровне 60%-ной конверсии, и все, дальше его «сдвинуть» не получится. Точнее, интенсифицировать реакцию можно, но это очень сложно: надо либо температуру менять, либо давление, либо еще какие-то использовать возможности. Но, как правило, в любом случае до 100%-ной утилизации, даже до 90%-ной, все равно довести его весьма сложно.

Тем не менее, в мире так тоже утилизируют диоксид серы. Франция, например, в свое время полностью отказалась от импорта элементарной серы, когда организовала на своих теплоэлектростанциях как раз этот процесс. Но в Европе очень развитая транспортная сеть, нет проблем с поставкой реагентов и сбытом конечного продукта. Возвращаюсь к предыдущему ответу – с учетом, опять же, логистики, и того, что для такого производства необходимы определенные реагенты, те же самые восстановители, этот процесс, теоретически хороший, поскольку элементарная сера тоже стоит дороже, чем гипс, конкретно в условиях Норильска – просто большая головная боль. Ведь эту серу, опять же, надо будет или вывозить «на материк», или хранить на месте. А это тоже токсичный и горючий материал.

Короче, та технология, которую «Норникель» выбрал, – наиболее эффективная в конкретных условиях Заполярья. Окисление SO₂ в SO₃, то есть до триоксида серы, тоже обратимая химическая реакция. Но за счет хорошо отработанной технологии с возвратом непрореагировавшего SO₂ в процесс его эффективность может достигать 99% и более. При этом окислителем является кислород воздуха, то есть не требуются крупные поставки дополнительных реагентов, как в случае производства элементарной серы.

- Почему, на ваш взгляд, Серная программа обошлась компании так дорого, раз технология столь распространенная?

- Распространенная – это еще не значит, что она дешевая. Сам процесс утилизации – это и правда никакая не инновация. Вопрос конкретно применительно к данному месту и конкретно к данному сырью. Потому что в нефти, например, где обычно используются установки обессеривания, все-таки намного меньше серы, чем в сульфидных рудах. Если брать атомное соотношение, то на один атом меди или никеля приходится один или два атома серы. То есть один к одному и более, но не по массе, а именно по атомному соотношению. Конечно, соединений серы при переработке таких руд будет вылетать очень много. И очень долго «Норникель» вынужден был выбрасывать диоксид серы в атмосферу. Приходилось так делать, так как стране был нужен никель, медь, прочие цветные и благородные металлы – например, платина, палладий... Поэтому не сильно на экологию внимание обращали.

Слава богу, в последние годы это дело сдвинулось с места, и на экологию стали обращать серьезное внимание, и компании вкладываются, чтобы действительно улучшить ситуацию в городах присутствия. И то, что «Норникель» 300 млрд инвестирует в «Серную программу», – это похвально и такое можно только приветствовать...

Кроме того, все-таки учитывайте опять ту же самую логистику. Построить в Заполярье любой завод, внедрить там любую технологию, тем более технологию закрытого типа, когда она не до полупродукта построена, а до производства конечного продукта... Это весьма дорогое удовольствие! Там же, по факту, к Надеждинскому заводу «Норникель» пристраивает химический комбинат. А что это такое? Это значит, дело там придется иметь с такими высококоррозионными и высокотоксичными веществами, как концентрированные кислоты. А это значит, нужны особые материалы, спецстали для трубопроводов, реакторов, теплообменников... Все это должно быть очень коррозионностойкое. Например, футерованные особой керамикой или пластиком какие-то элементы технологической цепочки. То есть это весьма дорогостоящее производство, и опасное, и в этом плане потому и выходит так дорого.

Плюс нужно создать особые условия, обеспечить высочайшую степень безопасности для персонала. Не дай бог, где-то случится утечка. Арктика, я думаю, будет весьма недовольна! И еще один нюанс. Многие наши крупные промышленные компании раньше делали ставку на зарубежные технологии, в том числе на иностранные катализаторы и линии «под ключ». И вдруг все это оказалось недоступно! Поэтому тут очень многое и от политических моментов зависит.

- И последнее – как вы оцените экологический эффект от запуска Серной программы для Норильска? Как это реально проявится на жизни людей и для города?

- Безусловно, 45%-ное сокращение выбросов диоксида серы, как заявляет «Норникель», – это, грубо говоря, вполовину меньше, чем сейчас. Думаю, жители города улучшение почувствую очень быстро. Хотя сам по себе диоксид серы не имеет ни цвета, ни такого сильного запаха при низких концентрациях, как сероводород. Он и не самый токсичный из всех возможных газовых выбросов, это не пары ртути, не соединения мышьяка, не какие-то галоген-углеводороды. Третий класс опасности. Но, тем не менее, когда его много в воздухе и приходится долго этим дышать, то это, конечно, сильно ухудшает здоровье и сокращает человеческую жизнь. Поэтому чисто, как говорится, своим носом люди, может быть, и не сразу почувствуют улучшение. Но то, что им легче жить станет, – это однозначно. Вредное воздействие на организм будет значительно снижаться. А это улучшение качества жизни. И ее продолжительности.