
О нас \| История и Успехи \| Миссия \| Манифест

Сети МСоЭС

  Члены МСоЭС
  Как стать
  членом МСоЭС

Дела МСоЭС

  Программы МСоЭС
  Проекты и кампании
   членов МСоЭС

СоЭС-издат

  Новости МСоЭС
  "Экосводка"
  Газета "Берегиня"
  Журнал Вести СоЭС
  Библиотека
  Периодика МСоЭС

Предыдущий выпуск | Архив | Следующий выпуск

*******************************************************************
* П Р О Б Л Е М Ы Х И М И Ч Е С К О Й Б Е З О П А С Н О С Т И *
*******************************************************************
**** Х И М И Я * И * Ж И З Н Ь ***************
*******************************************************************
** Сообщение UCS-INFO.843, 11 марта 2002 г. *
*******************************************************************
Доходы и отходы

КАЗАХСТАН: ПЕСНЬ О СЕРЕ ПО ЗАКАЗУ "ТЕНГИЗШЕВРОЙЛ"

Светлая дорога в будущее
пока проложен кусочек
ИЗВЕСТНУЮ поговорку о любви и ненависти легко перефразировать,
когда речь заходит о химии. От бальзама до яда тоже один шаг:
главное - что с чем мешать. Тем не менее человечество создает все
новые материалы, без которых прогресс немыслим. Природа же, преподнося
свои дары, испытывает всякий раз разум.
Например, на Тенгизе с увеличением добычи нефти растут и серные
накопления. СП "Тенгизшевройл" планирует и развивает разные направления
использования серы, в том числе и разработки ученых с использованием
серобетона. В частности, для строительства автодорог. Они будут светлее
асфальта, но насколько качественными? "Намного", - ответили нам в ЗАО
"ККИнтерконнект". И все же...
Как известно, большинство казахстанских месторождений на Каспии,
Тенгизе, Кумколе содержат углеводороды с примесями. Одна из проблем -
серный газ. Его содержание доходит до 10%. Простое сжигание пагубно для
окружающей среды, поскольку при этом в воздухе образуется диоксид серы -
бесцветный газ с удушающим запахом. Казалось бы, богатство примесей -
металлы, парафин, серный газ - должно радовать. Природа позаботилась о
человеке, преподнеся "три в одном" - в одной скважине. Но человек
устроен так, что решать проблему он начинает после того, как столкнется
с ней. А извлечение разных элементов из сырья требует еще и немалых
затрат, которые не всегда удается окупить. Поэтому открытие новых сфер
выгодного использования побочного продукта - большая победа.
В воде не тонет. В огне горит. Зубам не поддается
Хотя сера известна с далекой древности, в народе существуют стереотипы
и опасения. Долю лепты в это внесли, конечно, и предприятия, допускающие
выбросы диоксида серы в атмосферу. Хотя он утилизируется и используется в
производстве серной кислоты, в холодильных установках и даже для
консервации фруктов и овощей, а также дезинфекции в пивоваренных и пищевых
производствах. Слабый запах тухлых яиц не вреден - утверждают ученые, но,
конечно же, неприятен. Они объясняют его присутствием молекул сероводорода
в незначительных количествах. В иных концентрациях, как, например, в
сероводородных бомбах, он, конечно, токсичен. Таковы грани возможного.
С целью обеспечения чистоты воздуха в безопасных пределах ТШО ведется
постоянный контроль концентрации сероводорода на картах комовой серы, на
заводе и в близлежащих населенных пунктах. Установленный лимит ПДК для
рабочей зоны, по стандартам РК, составляет 10 мг/м3, а человеческий нос
способен учуять его при концентрации 0,008 мг/м3. На всей территории
завода размещены световая сигнализация и сирены, которые среагируют на
превышение лимита. В Канаде серные терриконы расположены в жилой зоне.
В этом убедились и побывавшие там представители Атырауской области. Сера
брикетируется и хранится в твердом виде. Сера элементарная, по мнению
ученых, не представляет угрозы, хотя мало кто из простых обывателей
рискнет взять в руки твердый кристаллик желтого цвета, несмотря на то,
что некоторые специалисты, занимающиеся серой десятилетиями, источив свое
красноречие, прямо на глазах у изумленного электората пытались
демонстративно отхватить кусок серобетона зубами. На самом деле сера
жизненно необходима для роста растений и животных. Она входит в состав
живых организмов. Ее много в продуктах: яйцах, капусте, хрене, чесноке,
горчице, луке. Коллоидную серу используют в медицине как антисептик,
противопаразитическое средство в виде порошков и мазей. В некоторых
минеральных водах также встречается сульфид водорода (сероводород). Кроме
того, сера широко используется в производстве спичек, удобрений,
взрывчатых веществ, бумаги, полимеров, красок и красителей. Ее применяют
для вулканизации каучука, получения эбонита, в борьбе с вредителями
сельского хозяйства. Кстати, с серой мы живем не только в будни:
пиротехника для праздничных салютов тоже из нее. Масштабно продукты серы
используются в качестве удобрения в сельском хозяйстве, шинной
промышленности и химических производствах для получения серной кислоты.
В Казахстане запасы серы встречаются в виде сульфидных руд, прежде всего
свинцовых, цинковых, медных и железных. При извлечении металлов от серы
освобождаются обычно обжигом в присутствии кислорода, при этом образуется
диоксид серы. Кроме сульфидных руд достаточно много серы встречается в виде
сульфатов, например, сульфата кальция (гипс), сульфата бария (барит). Сера
реагирует со щелочными металлами без нагревания. С некоторыми неметаллами
она образует бинарные соединения, а восстановительные свойства проявляет
в реакциях с сильными окислителями.
В поисках нетрадиционного
Учитывая известные свойства и большие запасы серы, ученые пытаются
найти сферы более широкого применения. Поэтому свою задачу специалисты СП
"Тенгизшевройл" видят в том, чтобы испытать новые товары как промышленный
продукт и суметь продать, понимая, что серный рынок вряд ли будет
улучшаться. Ученые и специалисты в ТШО понимают, что если достичь
ослабления неприятного запаха, исходящего от серы, то повысится ее товарная
ценность. С этой целью на ГПЗ было установлено оборудование для дегазации
серы, которое начало работать в конце прошлого года и даст возможность
производить серу без запаха. Изучая совместно с научно-исследовательскими
институтами Канады и Казахстана, ТШО ведет поиск новых способов
долгосрочного хранения серы, включая подземные резервуары. Обратная
закачка сырого газа в нефтяной коллектор вместо преобразования его в
элементарную серу позволит сохранить его для будущих поколений как
источник энергии. Вместе с тем ведется поиск создания новых стройматериалов
и дорожных покрытий с участием серы. Основными производителями серы являются
США, Канада и страны СНГ. Около половины ежегодного потребления идет на
производство таких химических продуктов, как серная кислота, диоксид серы и
дисульфид углерода (сероуглерод). Серы много также в России. Складируется
она и в Канаде, где соблюдаются все экологические требования для ее
хранения. Накоплено, как уже отмечалось, 5 млн тонн и в Казахстане. Сегодня
правильный путь, считают в ТШО, это предпродажное гранулирование, упаковка.
Не так давно тонну продукта продавали на мировом рынке по $100. Но рынок
насытился быстро, и казалось, что сера снова потеряла перспективу на рынке.
На первый взгляд. С самого начала в СП "Тенгизшевройл" сделали ставку не
только на известные способы, но и на поиск нетрадиционных направлений
использования. Инвесторами были разработаны разные программы с учетом
имеющихся научных достижений. Несколько десятков лет посвятил сере
известный химик Врум. Его детище - серобетон - при его жизни не нашел
широкого применения. По всей видимости, ученые будущих поколений смогут
увидеть расцвет серной индустрии, считают в "ККИнтерконнект", поскольку
эта наука стала интенсивно развиваться, а продукт приоткрывает ученым свои
лучшие свойства.
Путь в конце асфальта
В созданном в рамках межправительственного соглашения на базе
Национального ядерного центра и бывшего Семипалатинского полигона
казахстанско-американском ЗАО "KКИнтерконнект" для реализации программы
"Совместное сокращение угрозы" около 3 лет занимались серой. В итоге
выяснили, что из нее можно делать серный бетон в Казахстане. Технология
с добавлением особого модификатора для серобетона существует в нескольких
странах мира: Канаде, США, Иране, России, отметил директор предприятия
С.П.Вагин. Новый материал, который предлагается использовать вместо
асфальта, содержит около 15% серы. Суть его получения кажется простой: в
первоначально нагретый щебень до 130 градусов добавляют серу и специальную
добавку, стабилизирующую ее структуру. Немногие верили в такую перспективу
сопутствующего материала. После изучения проблемы, отметил г-н Вагин, мы
выбрали наиболее известную компанию - STARcrete (Канада), которая
разработала способ изготовления экологически чистого серного бетона для
прокладки дорог, способного заменить обычный асфальт. Благодаря Министерству
энергетики и минеральных ресурсов РК удалось пригласить в Казахстан
известного химика доктора Врума, который поверил в серьезность наших
намерений, рассказывает Сергей Петрович. Из ТШО была привезена сера для
демонстрационного эксперимента. В принципе же известно, что образцы
изделий из серного бетона существуют с 1970 года. В п. Новоалексеевка под
Алматы на асфальтовом заводе ученые сначала сделали небольшой отрезок
дороги в несколько метров, показав таким образом, что из серы можно делать
бетон. Затем участок дороги длиной 550 метров из серобетона был уложен на
Тенгизе. С каждым разом, набираясь опыта, специалисты, конечно, учитывают
нюансы. Но главное, считают они, изготовление такого материала перспективно
и экологически безопасно. За ним и за серой в целом видится большое будущее.
Высокие технологии и психология
Серобетон очень быстро застывает, как продукт высокой технологии,
подчеркивает ученый, требует точного соблюдения технологического регламента
и постоянного контроля параметров и свойств получаемого бетона: температуры
и т.д. Точность во всем - это особенность высокой технологии. Здесь важно
все делать вовремя и правильно. Во время выполнения проекта на Тенгизе
сразу перестроить психологию и поменять отношение операторов к сере было
трудно. На протяжении лет люди боялись работать с серой, хотя если все
делать аккуратно, бояться нечего, утверждает ученый. Если не соблюдать
абсолютно все технологические требования с точностью, как это
предписывается, то это уже не высокая технология. С другим подходом высокой
технологии в Казахстане не быть. Для этого надо, по мнению г-на Вагина,
разрабатывать и использовать специализированное оборудование, обучать людей,
а не просто приспосабливать старые асфальтные заводы. Самый первый участок
дороги фактически был сделан на неприспособленном оборудовании. Тем не менее
в ноябре, чтобы апробировать свойства материала, было изготовлено 1800 тонн
серного бетона и уложена дорога. У казахстанской серы, по словам ученого,
оказались удивительные свойства. Хотя такая технология сертифицирована и
опробована приблизительно 30 лет назад в США, Канаде, где имеется подобный
материал. Процесс похож на производство асфальта. Состав включает 14% серы,
куда добавляется щебень и другие материалы. В новом материале вместо
цемента используется сера с добавкой - модификатором, который стабилизирует
ее свойства. Модификатор состоит на 95% из серы, к которой добавляется
пластификатор. Следует заметить, что задумка использовать серу в
строительстве, появилась еще 100 лет назад, но без модификатора бетон
оказался недолговечным и непрочным. Модификатор, как продукт доктора Врума,
все изменил. После чего эта добавка испытывалась неоднократно в США и
Канаде. Справедливости ради надо отметить, что в настоящее время многие
компании в США и Канаде приступили к производству собственного модификатора.
И процесс этот продолжается.
Теперь, когда и в Казахстане появился заказчик в лице СП "Тенгизшевройл",
эта наука стала развиваться. "Некоторые организации Казахстана, и, конечно,
мы сами вместе с зарубежными компаниями, в том числе с россиянами,
занимаемся этой темой", - отметил г-н Вагин. Преимущества материала - его
низкая водопроницаемость и высокая коррозийная стойкость, что особенно важно
для кислотной среды. В 10%-ной серной кислоте серобетон простоял три года,
сохранив свойства, рассказывает ученый. Серный бетон быстро набирает
прочностные характеристики: прочностные показатели на сжатие, изгиб намного
лучше, чем у обычного бетона, инертность - высокая, нулевая
водопроницаемость, высокий коэффициент сцепления. Эти качества ученые
показывали и строителям. По расчетам специалистов, завод с
производительностью серного бетона 80 тонн в час обойдется в 700 тыс
долларов. Один километр дороги из серобетона пока в среднем на 15-20%
дороже асфальтного. На первом этапе можно обойтись небольшим передвижным
заводом на колесах, чтобы укладывать до 1,5-2 км дороги за рабочий день.
Из нового материала также можно изготавливать различные строительные
изделия - плиты, сваи, фундаментные блоки и даже памятники. Памятник в 1,5
человеческих роста может простоять 300 лет. Изделия из серы можно
изготавливать также с добавлением красителей. Доктор Врум и шпалы пробовал
делать, нагружая их циклически, после чего серобетон становился более
прочным!
Однако физика полимеризации серы еще требует изучения, потому что при
плавлении и кристаллизации серы происходят не совсем простые вещи, отметил
ученый. А серобетон можно использовать и для строительства плотин, дамб.
Он хорошо стоит в морской воде. Дорогу можно укладывать и при низких
температурах. Практика показала необходимость строительства в Казахстане
завода по производству модификатора. На западе есть небольшие заводы.
Серобетон транспортируется в миксере с подогревом. Первая реакция
всех людей - запах. Хотя, как заметил г-н Вагин, если запах серобетона
принять за 1 балл, то запах асфальта составит 4 балла, т.е. гораздо сильнее.
А дорога получается действительно лучше. Серобетон - подходящий продукт и
для производств с биологически активной средой. Отталкивая воду, он не
создает среды, необходимой для образования бактерий. Особенно это наглядно
можно увидеть на примере работы комбинатов по производству пищевых
продуктов, где есть необходимость избегать образования бактерий. Важные
характеристики и уникальные свойства серы ощутимы, когда стоишь на полу,
заметил ученый: ноги не скользят (учитывая сырую среду). Такой пол не
пахнет, экологически чист и отвечает всем современным стандартам.
Самое сложное - убедить людей
Причин, почему раньше не была построена такая дорога, много: это и
дороговизна материала, и не везде он есть, мешают и крупные корпоративные
интересы. Тем не менее в Канаде и США это направление развивается. Наряду
с этим благодаря современным исследованиям сейчас образуется качественно
новый подход к сере как материалу с большим будущим, отметил г-н Вагин.
Материал можно использовать повторно, расплавив его до температуры
плавления асфальта. Сейчас компания занимается технологией серного
асфальта. Такая технология есть в Канаде, где дорога в 20 км испытана уже
в течение 3 лет. Демеркуризация ртути с использованием серобетона также
возможна: ее легко можно собрать и решить, например, проблему ртути в
городе Павлодаре. Но особенно уникальны свойства этого продукта для
химической и атомной индустрии. Он может использоваться в новых
направлениях, как, например, инкапсулирование токсичных отходов. В
Брукхэвилской национальной лаборатории (США) разработана новая технология,
позволяющая производить утилизацию токсических химических и радиоактивных
отходов. И "ККИнтерконнект" сейчас сотрудничает с ними в этом направлении.
Самое сложное, по мнению ученого, - убедить людей. Надо начать с
подготовки кадров, считает С.П.Вагин. А дорога - совершенно безопасный
продукт. Для начала можно строить внешние дороги. Важный аргумент для
убеждения в том, что если сера не нужна, то и нефть не будет добываться.
Но с этим сегодня вряд ли кто согласится. Значит, сера будет, и эту
проблему надо решать. В ТШО многие уверены, что будущее у серы большое.
Надо продолжать работу, чтобы люди привыкали к новому. И это самая большая
проблема. Ведь это только на первый взгляд все кажется просто: серу мешаете
с щебнем - и получаете бетон. На деле же все гораздо сложнее. Внедрение
совершенно новой технологии подобного масштаба сложно, даже если продукт не
такой проблематичный, как сера. Но человек всегда должен стремиться к
новому. И в этом показателен пример ТОО "Тенгизшевройл".
Подготовлено Улболсын КОЖАНТАЕВОЙ по материалам ТОО "СП Тенгизшевройл"
и ЗАО "ККИнтерконнект"
"Деловая неделя" (Казахстан), 20 февраля 2002 г.

**************************************************************
* Бюллетень выпускается Союзом "За химическую Безопасность" *
* (http://www.seu.ru/members/ucs) *
* Редактор и издатель Лев А. Федоров *
* *********************************** *
* Адрес: 117292 Москва, ул.Профсоюзная, 8-2-83 *
* Тел: (7-095)-129-05-96, E-mail: lefed@online.ru *
************************** Распространяется *
* "UCS-PRESS" 2002 г. * по электронной почте *
**************************************************************

Предыдущий выпуск | Архив | Следующий выпуск

Подпишитесь на электронный бюллетень "Химия и жизнь"