Российский химпром в 2024 году: новые материалы, технологии и научные разработки
Отечественный бизнес наращивает компетенции в инновациях – в химической отрасли это выражается в разработке новых материалов и технологий. В этой статье мы расскажем, как развивается инфраструктура для научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), а также рассмотрим ключевые достижения, значимые разработки и актуальные тренды в области исследований.


По данным НИУ ВШЗ и Российского союза промышленников и предпринимателей, в период с 2021 по 2024 годы 38% крупных и средних компаний значительно увеличили расходы на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР или R&D – от англ. Research and Development). В целом НИОКР занимались 86% компаний.
Химическая промышленность тоже активно инвестирует в НИОКР. В 2023 году компании отрасли направили на развитие инноваций 193 млрд рублей, что на 28% больше, чем в 2022 году. Общий рост инвестиций в НИОКР по всем отраслям российского бизнеса за год составил 23%.
91% компаний в РФ выполняют НИОКР собственными силами, остальные привлекают для этого партнеров из вузов и научных организаций.
Химия и нефтехимия традиционно относятся к технологичным сферам, прогресс которых связан с развитием R&D. В тех случаях, когда бизнес претендует на лидерство, наличие собственных НИОКР становится необходимостью. Российские компании в 2022 году столкнулись с ситуацией, когда после ухода многих зарубежных поставщиков на рынке освободились маржинальные ниши. Занимать их отечественному бизнесу помогают собственные разработки.
Ставка на создание материалов и технологий, которые решают задачу импортозамещения, способствует формированию нового облика отечественного химпрома.
Корпоративные R&D-центры
Развивать собственные R&D-центры, объединяющие лаборатории и небольшие производства, могут позволить себе в первую очередь крупные компании.
В составе холдинга «Сибур», лидера отечественной нефтехимии и единственного производителя этиленгликолей в России, функционирует мощное подразделение «ПолиЛаб», которое специализируется на разработке и тестировании полимеров. В прошлом году компания начала строительство нового R&D-центра в Казани. Организация будет заниматься созданием новых продуктов и технологий, а также решать задачи по масштабированию производства перспективных разработок.
Кроме того, «Сибур» открыл в Тюменской области центр пилотирования технологий в сфере производства пластиков. В компании рассчитывают, что работа этого подразделения в разы сократит время на создание новых марок полимеров.
«Сибур» готов выйти на полную технологическую независимость от импорта в 2027-2029 годах.
В конце 2024 года ГК «Титан» ввела в эксплуатацию центр микрофлюидных технологий в Москве. Микрофлюидное оборудование востребовано в производстве нефтехимической продукции. Напомним, что «Титан» планирует запустить крупный нефтехимический комплекс в Омске, где помимо прочего будут производить этиленгликоль.
ГК «Синтез Ока» объявила об учреждении исследовательского центра на площадке в Дзержинске (Нижегородская область). Производитель, который специализируется на этаноламинах и алкилэлатоминах, планирует освоить выпуск полиалкиленгликолей. R&D-центр стоимостью более 300 млн рублей будет заниматься разработкой новых технологий и продуктов.


Экологическое направление
Один из ключевых мировых и российских трендов в НИОКР называют «зеленым». Он фокусируется на разработке экологически чистых технологий, материалов и процессов, сокращении углеродного следа конечной продукции и расширении практик ресайклинга. Тот же «Сибур» в последние годы успешно занимается созданием материалов с использованием вторичных полимеров (например, бутылочный ПЭТ Vivilen).
«Сибур» работает над внедрением термолиза – технологии, которая позволит перерабатывать смешанный пластик. Под воздействием высоких температур он деполимеризуется и превращается в первичное нефтехимическое сырье, напоминающее нафту.
Разработка биоразлагаемых материалов является перспективным и коммерчески привлекательным направлением в НИОКР. В этой области активную работу ведут не только компании, но и высшие учебные заведения. Так, ученые из Самарского техуниверситета разработали технологию получения биоразлагаемого полибутиленсукцината без использования токсичных катализаторов. Основными компонентами для материала, который может заменить ПЭТ, выступают яблочная и янтарная кислоты.
В институте биохимической физики РАН на основе полипропилена и полиамида разработали композитный материал, обладающий свойствами ускоренного биоразложения.
Полимеры с улучшенными свойствами
Еще одним важным направлением НИОКР в химической промышленности стала работа над синтетическими полимерами, способными заменять традиционные материалы, например, металлы, и при этом обладать аналогичными свойствами. Суперконструкционный пластик, над созданием которого работают R&D-центры по всему миру, позволит, в частности, печатать пластиковые детали на 3D-принтере с твердостью, сравнимой с титановыми. В 2024 году «Сибур» запустил экспериментальную установку по производству суперконструкционных пластиков с расчетной годовой мощностью 1,5 тонны опытного материала.
Схожее направление – создание термостойких полимеров. В 2024 году российские ученые представили три интересные разработки:
- В Московском университете им. Баумана разработали инновационный способ синтеза полиэфиримидов и получили полимерный материал, способный выдерживать температурные нагрузки до +245 °C. Новый пластик пригоден для использования в обшивке боевых БПЛА.
- Сотрудники РАН и университета им. Плеханова протестировали материал, состоящий наполовину из сополимера этилена-винилацетата и древесных компонентов. Он оказался устойчивее к температурному воздействию, чем 100%-ный сополимер. Применение недорогих наполнителей позволяет снизить расход пластмасс и улучшить характеристики новых материалов.
- В университете им. Плеханова разработали полимерный композит – материал, обладающий свойствами быстрого биоразложения и термостабильностью до +270 °C.
R&D-службы российских компаний по-прежнему выполняют задачи по созданию отечественных аналогов импортных материалов. Так, на пути к импортозамещению «Сибур» разработал полимерную надувную пленку, которая подходит для упаковки. В отличие от большинства зарубежных решений, российский материал поддается переработке для повторного использования. Также компания анонсировала разработку марок полимеров для крупной бытовой техники, которые отечественные производители ранее приобретали за рубежом.
Российские ученые при участии «Роснано» создали математическую модель, которая позволяет прогнозировать конечные свойства полимерных композитов. Модель позволяет сократить время на разработку новых материалов в три раза.
Катализаторы для производства
Создание линейки катализаторов, остро необходимых для производства химических веществ, остается приоритетной задачей российских ученых и корпоративных R&D-центров. За три года в рамках работы по замене недоступных на данный момент катализаторов западных стран отечественные разработчики добились значительного прогресса.
В 2024 году хватало новостей о разработках востребованных катализаторов в России. Выделим главное:
- В РАН создали каталитические системы для получения этилена через селективное гидрирование ацетилена. В качестве ключевого компонента для каталитического процесса ученые применили углеродный материал собственной разработки.
- На заводе «Нижнекамскнефтехим» «Сибур» успешно испытал катализатор для получения изобутилена, востребованный для производства каучуков.
- «Сибур» представил катализатор «Нобель» для дегидрирования пропана и получения пропилена – мономера, из которого полимеризуют полипропилен.
Государство поможет
Стимулировать НИОКР в химической промышленности призван новый национальный проект «Новые материалы и химия», предусматривающий господдержку для перспективных разработок. На его финансирование до 2027 года в бюджет заложили 56 млрд рублей. Цель проекта будет достигнута, если к 2030 году производители увеличат добавленную стоимость своей продукции на 40% по сравнению с показателями 2022 года.