Эволюция битумов: стратегически важный продукт от ТАИФ-НК

С высоты птичьего полета

Если посмотреть на Татарстан с высоты, то сразу становится ясно: республика действительно регион с активно развивающейся экономикой. Причем в самых разных направлениях: в сельском хозяйстве, животноводстве, строительстве, нефтепереработке, химии, нефтехимии, автомобиле-, самолето-, вертолето-, судостроении, торговле и множестве других отраслей.

Активно растущей экономике не обойтись без логистических артерий — многочисленных дорог, трасс и магистралей. Все это тысячекилометровое хозяйство требует постоянного внимания: строительства, расширения, ремонта. И работа — кипит. Только на 2022 год в развитие дорожного сектора РТ планируется инвестировать почти 174 млрд рублей, что, к слову, в 4,6 раза больше, чем в 2021 году.

Большая часть этих средств, 101 млрд рублей, будет направлена на строительство новой высокоскоростной автотрассы М-12 Москва — Казань. И непосредственным участником этих масштабных процессов является входящий в Группу ТАИФ нефтеперерабатывающий комплекс АО «ТАИФ-НК». И речь не только о бензине и дизельном топливе для спецмашин, но и, в гораздо большей степени, о поставках ключевым подрядчикам дорожно-строительных процессов качественного дорожного битума, отвечающего самым строгим требованиям ГОСТ РФ, стандартам стран-участниц Евроазиатского таможенного союза и международным стандартам качества.

Нефтеперерабатывающий завод

Узнать, как производится битум, а если точнее, широкая палитра разнообразных битумов и полимерно-битумных вяжущих (об этом инновационном материале речь пойдет чуть позже), разработанных и выпускаемых для применения под различные задачи и в различных климатических условиях и уровнях нагрузки, журналист «Реального времени» отправился на сам Нефтеперерабатывающий завод АО «ТАИФ-НК».

— Если заглянуть в историю, то еще в начале 2000-х годов правительством Республики Татарстан нашему Нефтеперерабатывающему заводу была поставлена задача получить различные марки дорожных и строительных битумов. В 2005 году началось проектирование с поставкой оборудования в 2006-м. И в 2007 году была запущена установка «Битурокс», построенная по австрийской технологии, — рассказал директор НПЗ Владимир Лахомов, решивший сам провести экскурсию для представителей СМИ.

Свое производство, а точнее, все возглавляемые им производства Владимир Владимирович знает от и до: сам начинал трудовой путь в нефтепереработке именно на НПЗ АО «ТАИФ-НК» оператором пятого разряда, как и генеральный директор всего АО, и его главный инженер.

— Первый пункт в производственной цепочке — это сырьевые емкости, в которых происходит подготовка смеси для «Битурокса». В реактор подается, в зависимости от рецептуры, часть гудрона, часть вакуумного газойля. Уже из сырьевой емкости сырьевым насосом смесь подается в реактор, — пояснил директор завода основы технологии.

Реактор окисления — сердце производства. Сама технология и проста, и сложна одновременно. Сырье — гудрон (остаточный продукт переработки сырой нефти на установке ЭЛОУ АВТ-7) и вакуумный газойль. Процедура окисления — тоже не так проста, как кажется. Специальные мешалки не оставляют смесь в покое ни на минуту.

— За счет этого создается большая площадь контакта между кислородом воздуха и окисляемым сырьем. Данная технология, данный реактор, позволяют более тонко регулировать качественные параметры процесса, и, соответственно, это позволяет получать более качественный битум, — пояснил важность этого процесса главный инженер АО «ТАИФ-НК» Алексей Храмов. К слову, и сам начинавший профессиональную карьеру в нефтепереработке на НПЗ.

Секрет качества продукта и приобретения каждой маркой своих — особых, требуемых под те или иные условия эксплуатации свойств, кроется в деталях: составе гудрона, пропорциях смешивания, периоде окисления, давлении и температуре, а также времени выдерживания смеси в особых для каждой марки битума условиях.

— Нюансов в производстве битумов — немало. Тут и специальный температурный режим, и давление. Ответственность высокая. Все процессы на нашем производстве автоматизированы. Контроль за реализацией технологических процессов ведется из операторской. Естественно, действует система АСУ-ТП. Управление процессами осуществляется дистанционно из операторской, — рассказал журналисту Владимир Лахомов.

Как рождается рецептура?

Клиентоориентированность — одна из основ успешного ведения любого бизнеса в современных условиях. А требования у всех — разные: битумы, что нужны для укладки дорожного полотна или создания кровельного материала в жарких регионах и странах, должны обладать совсем иными свойствами, нежели те, что предназначаются для средней полосы России, с сезонными колебаниями температур в диапазоне более 70 градусов. Там, где большую часть года царят морозы, — уже свои требования. И под каждый запрос на ТАИФ-НК готовы дать свою рецептуру. Или создать нечто новое.

— Мы всегда расширяем ассортимент нашей битумной продукции в соответствии с требованиями новых ГОСТ с учетом требований наших потребителей, поэтому можно сказать, что инициаторами разработки новых марок битумов у нас являются потребители. Бывают случаи, когда потребителям, а есть и отечественные, и зарубежные, нужен битум со специфическими, отличными от стандартных требований ГОСТ, физико-химическими свойствами. А мы на основании того опыта, что у нас уже есть, проводим лабораторные испытания на базе центральной заводской лаборатории НПЗ ТАИФ-НК, и потом уже, когда убеждаемся в стабильности режимов, которые показывают лабораторные испытания, переносим производство на промышленную установку. Благодаря научному подходу, анализу большого массива накопленных данных, включая углеводородный состав исходных смесей, режимов работы реактора «Битурокс», можно достаточно точно подобрать составы, режимы для производства высококачественного битума в соответствии с самыми современными ГОСТ, в том числе и по методу объемного проектирования Superpave, который сейчас становится очень востребованным в дорожном строительстве, — пояснил в интервью журналисту «Реального времени» заместитель начальника Управления по нефтехимии и нефтепереработке АО «ТАИФ» Марат Идрисов.

Кандидат технических наук как раз по битумным материалам, он приложил руку и знания к большинству рецептур тех марок, что выпускаются заводом сегодня. А их в промышленных объемах производится более десятка.

— К нам поступает запрос. Я анализирую, пишу рецептуры, режимы окисления, рецептуры смешения сырьевых потоков, компонентов. Мы проверяем это все в лабораторных условиях, и после получения успешных результатов технология переносится на промышленную установку. Такой подход к разработке рецептур под требования новых ГОСТ сильно упрощается благодаря использованию методов математического анализа огромного массива данных, которые мы наработали за всю историю эксплуатации «Битурокса», в том числе наши накопленные знания касательно углеводородного состава компонентов смеси, химизма самого окисления и влияния этих факторов на качество конечного продукта. Мы всегда стараемся использовать науку в решение прикладных задач — по-другому никак. То есть мы полностью справляемся собственными силами — высококвалифицированного персонала ТАИФа и ТАИФ-НК. Без привлечения сторонних специализированных научных организаций и центров, — подчеркнул Марат Идрисов.

Лаборатория — государство в государстве

Контроль над технологией процессов на всех его этапах от поступления сырья и до отгрузки готовой продукции — строжайший. Это — работа центральной заводской лаборатории НПЗ.

— Отобранные пробы направляются в нашу центральную заводскую лабораторию, где специалисты их анализируют и вбивают показатели в систему. Операторы процессов дистанционно видят результаты и, в зависимости от поступивших данных, принимают решение: как поправить процессы, если это необходимо, — особо подчеркнул Владимир Лахомов.

О лаборатории и ее персонале, а особенно начальнике — Маргарите Урмановой, все говорят с особым уважением, с кем бы журналисту ни довелось общаться в ходе подготовки статьи. И причины тому есть:

— Принципиальная женщина. Она практически никому не подчиняется. Что есть, так она и пишет. А потом еще и проконтролирует, — поделился с журналистом директор завода.

Хозяйка лаборатории встретила журналиста на боевом посту — в одном из отделений. Их здесь немало. Оно и понятно: все, что используется в производстве и создается на НПЗ, подробно исследуется и анализируется здесь — от сырой нефти до всей палитры производимой продукции: нафта, сера, керосин, дизельное и реактивное топливо, битумы и полимерно-битумные вяжущие. Оборудования требуется много. Еще больше — опыта. Сотрудники лаборатории постоянно учатся чему-то новому, повышают квалификацию. Недаром именно эта лаборатория считается одной из лучших в республике. Компетентность подтверждена аккредитацией. Что же касается того, что центральную лабораторию называют иногда «государством в государстве», то…

— Требования к аккредитованным лицам предъявляются в том числе и по беспристрастности, независимости, компетентности и конфиденциальности. Поэтому на наших работников влияние не может оказать никто. И на нашу лабораторию в целом. Пробы шифруются при проведении испытаний. Поэтому лаборант не знает — какая проба поступила. Он знает, что это — битум соответствующей марки. Этого достаточно для проведения испытаний, — подчеркивает Маргарита Урманова.

На создание условий, необходимых для проведения исследований и анализов, руководство ТАИФ-НК не скупится. Как раз в момент приезда журналиста «Реального времени» лаборанты осваивали вновь поступившее в лабораторию оборудование для определения плотности битума. А в скором времени ожидается обновление еще части парка.

Что касается создания новых марок, то, по словам начальника лаборатории, процесс этот отлажен годами работы и обширной практикой.

— Мы знаем компоненты, которые вовлекаются в эту рецептуру, качество этих компонентов. Поэтому стараемся прорабатывать рецептуру максимально быстро и приближенно к окончательному варианту, — отмечает Маргарита Урманова. По ее словам, «обкатка» рецептуры новой марки вполне может уложиться в неделю.

50 тыс. тонн в год — только на дороги Татарстана

Проектная мощность производства битумов на НПЗ АО «ТАИФ-НК» позволяет выпускать в год более 100 тыс. тонн битумов. Причем под самые разные нужды.

— На этой установке мы можем производить дорожные битумы разных марок, строительные битумы, кровельные битумы. Все зависит от того, что нам закажет коммерческая служба. Сейчас по сезону в основном пользуются спросом дорожные битумы. В Татарстане очень активно строятся дороги, — сообщил Владимир Лахомов.

Согласно данным, полученным в ответ на запрос в Миндортранс РТ, программа дорожных работ по Татарстану ежегодно охватывает строительством и реконструкцией не менее 50 км, ремонтом и капитальным ремонтом — свыше 300, кроме того, в нормативное состояние каждый год приводится свыше 310 улиц и до 120 км муниципальных дорог, ремонт существующего асфальтобетонного покрытия охватывает еще 150 км. Стоит также учесть 10 км дорог, что приводятся в порядок за счет средств муниципального дорожного фонда. Добавить к этому еще и такие мегастройки, как М-12, строительство БКК — и становится понятно, что битума на такой размах нужно очень и очень много. В 2021-м году, например, общая потребность республики на выполнение полного комплекса работ составила 127 тыс. тонн битума и 8 тыс. тонн полимерно-битумного вяжущего.

— В 2021 году использовано около 50 тыс. тонн битума, произведенного в Республике Татарстан АО «ТАИФ-НК», — сообщили «Реальному времени» в министерстве. Причем подчеркнули, что «качество битума от ТАИФ-НК — полностью отвечает всем предъявляемым требованиям».

В том, что битумы от «ТАИФ-НК» действительно востребованы и очень серьезно, можно легко убедиться, переместившись в зону отгрузки готовой продукции. Огромные кубы-накопители едва успевают заполняться. Под наливной эстакадой постоянное столпотворение: бойлеры-битумовозы сменяют друг друга, подставляя жерла огромных емкостей под толстые трубы дозаторов.

— Практически весь объем реализации произведенных нами битумов сегодня осуществляется на внутренний рынок. И основной рынок сбыта — это Республика Татарстан. Наши ключевые компании-покупатели это «Алексеевскдорстрой» и «Татавтодор». Впрочем, реализацию своей продукции мы осуществляем не только в адрес конечных предприятий. Поучаствовать в организованных торгах может любая компания. Это либо электронная площадка «Онлайн-контракт», либо АО «СПБ МТСБ» — Санкт-Петербургская международная товарно-сырьевая биржа. По сути, наша продукция доступна всем покупателям, — пояснил Аскар Сультеев, начальник управления по коммерции АО «ТАИФ-НК».

Взвешивание на въезде пустой тары на колесах, взвешивание перед выездом. Разница в весе высвечивается на экране оператора. На каждый транспорт — накладные и паспорт продукта. С этим здесь строго. С обратной стороны эстакады — железнодорожные пути и возможность загружать битумом сразу по шесть железнодорожных цистерн. Так татарстанский битум отправляется в другие регионы и страны.

— Битум сразу отсюда отправляется на строительство дорог. Одна из основных характеристик материала — температура битума, с которой его наливают. Довезти его надо оперативно. При соблюдении технологии только что построенные дороги должны «ходить» по 12 лет, — прокомментировал происходящее директор НПЗ. И добавил: — Гордость за свою работу есть. И не только за битум. На нашем дизеле ездит половина Татарстана, на нашем реактивном топливе летают самолеты, поэтому — не одним битумом можно гордиться. И это все производится здесь — на НПЗ.

На вопрос журналиста «а почему же, если качество битума настолько высоко, дороги в Татарстане, да и не только в республике, приходится так часто ремонтировать», Владимир Лахомов ответил сразу — наболело:

— Битум важный, но не единственный компонент, который определяет качество и долговечность дорог. Качественно выполненное дорожное полотно имеет высоту до 1,5 метра со слоями щебня или бетона и асфальтобетона. С использованием битума делаются только верхние 10 сантиметров автодороги. И содержание битума в верхних слоях не превышает в среднем 5% массы. Как видите, битума в дороге не так много, а технология производства дорог сложная. Говорить, что в России проблемы с качеством дорог именно только из-за качества битума, отгружаемого с НПЗ — как минимум некорректно. Битум наносится на щебень и такая тонкая пленка битума в верхнем слое 1,5 метрового «пирога» не может быть полностью ответственной за качество дорог.

В чем может быть причина? Ответить на этот вопрос сложно. Что делать? Использовать на автомагистралях с большими и очень большими нагрузками новые, более совершенные материалы, а также новые методы проектирования, учитывающие как климатические особенности местности для строительства автомобильной дороги, так и степень ее загрузки. В том числе для верхнего слоя дорожного полотна. Что касается современных материалов, то на ТАИФ-НК тоже давно и успешно освоили производство полимерно-битумных вяжущих.

ПБВ — идеален для России, а востребован за рубежом

— Дороги постоянно находятся под нагрузками: природными, механическими, вертикальными, горизонтальными. Обычный окисленный битум, стоит признать, не обладает высокими эластичными свойствами. То есть после того, как нагрузка снята, он не принимает первоначальные форму и размеры. А вот использование полимерно-битумных материалов или полимеров в составе битума, позволяет улучшить помимо прочего его эластичность. Иными словами, имеет место упругая деформация. Это позволяет улучшить демпфирующие способности как битума, так и созданного с его применением асфальтобетонного покрытия, что улучшает качество и долговечность самого асфальтобетонного покрытия. Плюс полимеры в составе битумов позволяют улучшить его устойчивость к старению под воздействием температур, ультрафиолета и прочих климатических факторов. А в целом полимеры в составе полимерно-битумного вяжущего увеличивают долговечность как битума, так и асфальтобетонного покрытия в целом, — уверен Марат Идрисов.

Производство ПБВ было введено в эксплуатацию на НПЗ АО «ТАИФ-НК» еще в 2015-м году. Располагается участок производства ПБВ рядом с накопительными кубами основного производства битумов. И это легко объяснимо: основа инновационного материала — все тот же окисленный битум.

— Но туда добавляется еще несколько компонентов, помимо битума: полимер — это бутадиен-стирольные каучуки, а также вакуумный газойль собственного производства, который служит в качестве пластификатора.

Одна из первых партий нового полимерно-битумного вяжущего пошла на экспериментальный участок дороги Набережные Челны — Заинск — Альметьевск в Тукаевском районе РТ, недалеко от аэропорта Бегишево. Было это в августе 2016 года.

— Часть участка у нас была экспериментальная — из полимерно-битумного вяжущего марки ПБВ-60 по ГОСТ 52056-2003 производства ТАИФ-НК. И получается, вот уже 6 лет нет никакой колеи, — поделился результатами наблюдений заместитель начальника Управления по нефтехимии и нефтепереработке АО «ТАИФ».

Почему колея образуется? Почему дороги трескаются? Потому, что вот эти переходы между «плюсом» и «минусом» при нашем климате разрушают дороги. Ну и от солнца битум может нагреваться и течь. А вот эти добавки, каучуки, придают битуму свойства резины, можно так сказать. Он становится упругим. Как мячик. На него нажал, он — смялся, а потом встал на место. Для этого мы в 2015 году построили небольшую установку, инсталлировали ее в нашу систему, запустили, получили продукт, — пояснил Владимир Лахомов.

— Внедрена австрийско-немецкая технология получения полимерных битумов посредством коллоидной мельницы. Это уже новое поколение битумов, где в рецептуру самого битума включается до 4—5% специальных полимеров. Такие битумы обладают уникальными низкотемпературными свойствами, высокими показателями эластичности — то есть это продукт окисления нефтяных остатков во взаимодействии с полимером, который выпускается на «Нижнекамскнефтехиме». Когда мы начинали эту работу, рассматривались варианты с компонентами от таких известных компаний, как Kraton, LG Chem, затем перешли на применение полимеров от компании СИБУРа — «Воронежсинтезкаучук», и результаты были ничем не хуже импортных, а в последующем, когда «Нижнекамскнефтехим» освоил у себя данное производство, мы все сырьевые компоненты для производства как обыкновенного битума, так и ПБВ, получаем с одной нижнекамской площадки, — дополнил его Алексей Храмов.

Коллоидная мельница, температура, давление, специальный компонент и на выходе — совершенно новый продукт с уникальными свойствами и характеристиками.

— Да, он дороже обычных битумов, но нельзя сказать, что критично. Но это битум, на который не влияют механические нагрузки и температуры. Это идеальный вариант для наших климатических условий. А сегодня покупают ПБВ в основном южные страны. Отправляем на экспорт. Уругвай. Боливия. Он там себя очень хорошо зарекомендовал. Единственное — за рубежом нет марок ПБВ. Есть PG — международное обозначение. Наш ПБВ прошел сертификацию, — поделился директор НПЗ.

Впрочем, постепенно понимание преимуществ нового вяжущего — растет. Равно как и спрос на новые марки.

— На данный момент основная марка — ПБВ-60. Это наша основная марка полимерно-битумного вяжущего. И еще одну марочку мы недавно разработали. Приготовили, посмотрели, проанализировали. Могу сказать, что там — улучшенные качества полимерно-битумного вяжущего, и благодаря этому улучшается качество и долговечность дорожного покрытия. Там дополнительные требования предъявляются к стойкости битума — температурам хрупкости и плавления, способности выдерживать нагрузку, эластичности и т.д., — отмечает Маргарита Урманова.

— PG — ПБВ сегодня очень востребован на рынке. Мы общаемся регулярно с потребителями — нашими дорожниками. И, насколько мы знаем, стандарты меняются именно в сторону PG. То есть это такой вызов времени. И мы отвечаем на этот спрос тем, что готовы предложить рынку этот продукт, — подчеркивает Аскар Сультеев.

Чтобы отгружать ПБВ зарубежным потребителям, а также российским покупателям из удаленных регионов, в 2016—17-м годах под этот вид продукции рядом с основной эстакадой были построены узлы фасовки полимерно-битумного вяжущего в биг-бэг и короба массой 1 и 2 тонны. После остывания «кубики» с помощью погрузчика, как фигуры в «тетрисе», загружаются в вагоны и отправляются заказчику. Причем делать это можно круглый год, просто накопив в сезон необходимые объемы продукции.

— И даже на этом мы не остановились и в настоящее время наши технологи, коллектив ТАИФ-НК активно прорабатывают производство битумов по новым стандартам — так называемым стандартам Superpave. Особенностью этого стандарта, битумов, полученных по этому ГОСТу, является то, что оценивается климатическая зона, в которой планируется использование данного битума или ПБВ, и уже непосредственно в зависимости от этого подбираются варианты. Но самое главное — в данном методе делается акцент не на свойства битума сразу после приготовления, а на то, как он проявляет стабильность этих самых свойств после старения. Это те ГОСТы, те методы измерения, те показатели битумов и ПБВ, которые в России ранее не применялись. И даже такой продукт наши технологи научились делать. Надо сказать, что в его производстве у нас есть определенное конкурентное преимущество: в рецептуре приготовления применяется уникальный продукт, который получается при гидрокрекинге гудрона. Так как мы являемся единственными эксплуатантами подобной установки на территории РФ, да и в мире такой компонент есть только у нас. Мы можем получать продукт, соответствующий тем или иным маркам PG как из классического сырья — то есть из остатков вакуумной перегонки мазута, так и с применением остаточного продукта гидрокрекинга гудрона. Это новое слово в процессе производства битумов и ПБВ. Сегодня мы можем производить пять-шесть марок такого продукта. В данный момент изучается потребительский рынок под этот продукт. Классический потребитель такого продукта, как я вижу, крупные строители дорог либо республиканского, либо федерального значения, — сообщил Алексей Храмов.

Высокое качество ПБВ от ТАИФ-НК получило заслуженную оценку на республиканском и федеральном уровне. Различные марки полимерно-битумного вяжущего уже не раз становились победителями конкурсов в Татарстане и масштабах России.

Выгода важна, но не это главное

В процессе разговора с экспертами АО «ТАИФ-НК» и головной компании Группы — АО «ТАИФ» было просто невозможно не задать один вопрос: «После ввода в эксплуатацию КГПТО, основным сырьем для которого являются тот же гудрон и вакуумный газойль, что идут на битум, но при этом на выходе получаются высокомаржинальные, качественные светлые нефтепродукты — не получится ли так, что производство битумов, относящееся к темным нефтепродуктам будет закрыто? Как оказалось — нет.

— Я бы сказал так: от качества дорог, дорожного покрытия, дорожной сети зависит очень многое. В том числе и экономика производств. По качественным дорогам доставка и отправка грузов, общая логистика происходят с меньшими затратами. Получается, что от качества материалов, которые используются при строительстве дорог, выигрывает не только республика в целом, но и промышленные предприятия, которые пользуются этими дорогами. ТАИФ-НК является активным пользователем автомобильных дорог. Мы заинтересованы в качественных дорогах. Соответственно, выигрываем от их качества. Потому строительство качественных дорог из качественных материалов, с соблюдением всех рецептур и требований, как мне кажется, очень важно. Не нужно считать, что битумы для нас — это своего рода социальный продукт. Для нас это еще и необходимость, — высказал уверенность Марат Идрисов

— Конечно, переработка гудрона и вакуумного газойля в светлые нефтепродукты более маржинальна. Когда же в технологической схеме появляются такие уникальные комплексы, как КГПТО, и есть возможность перерабатывать гудрон в дизель, нафту и керосиновые фракции, то и цена битума становится немножко другой. В данном случае переработка мазута конкурирует уже с ценами не на товарные битумы, а на дизельное топливо. Но так как на территории Татарстана мы являемся единственным промышленным современным заводом, который производит широкую палитру битумов, мы не можем с себя снимать ответственность перед республикой, перед ее жителями. Любые инвестиции, связанные с дорогами, имеют далеко идущий эффект: развивается экономика в целом. Да и без дорог, условно говоря, потребитель до нашего топлива просто не доедет, — поддержал это мнение и Алексей Храмов.

— Почему продолжаем делать битумы? Ответ очень простой: КГПТО не делает битум. А битум на рынке — востребован. Дороги-то надо из чего-то делать. Поэтому, какой бы хороший завод не построили, а необходимость битума никто не отменял. Дорожникам он нужен. Тем более с таким объемом строительства дорог, как у нас в Татарстане. Трассы М-7 и М-12 чего только стоят, — коротко, но емко высказался и Владимир Лахомов.

Еще больше, еще качественнее, еще более разнообразно по марочному ассортименту: такие задачи ставит перед собой сегодня производство битумов и ПБВ Нефтеперерабатывающего завода АО «ТАИФ-НК». Больше битума — больше хороших дорог, логистических артерий для региона с активно развивающейся экономикой.