Один из путей развития отечественной экономики – газопереработка. И чем более глубокие переделы осваивают предприятия отрасли, чем более высокой маржой обладают производимые товары, тем эффективнее и конкурентоспособнее становится экономика.
В нашей стране сосредоточена почти треть мировых запасов газа, и развитие рынка газохимии – это геополитическая задача, позволяющая поставлять на международные рынки не сырьевые ресурсы, а продукты его глубокой переработки с высокой добавленной стоимостью. Каждая стадия переработки – это возможность получения не только дополнительного дохода, но и средств для дальнейшего движения вперед. Многостадийная цепочка позволяет аккумулировать и оптимизировать доходность всех ее звеньев от исходного сырья до его конечного продукта.
Так, например, существенный рост прибыли наблюдается по переделам природный газ – аммиак – карбамид/азотная кислота/амселитра и далее продукты их переработки или, например, природный газ – метанол – формальдегид и его производные, присадки (МТБЭ) и т.д.
Глубокая переработка природного газа целесообразна с экономической точки зрения. Влияние стоимости природного газа на себестоимость продукта уменьшается с увеличением его передела. То есть рост цен на газ менее всего будет влиять на изменение себестоимости продуктов его наиболее глубокой переработки.
Например, доля затрат на природный газ в себестоимости аммиака или метанола около 50%, карбамида – около 30%, соответственно изменение цен на газ скажется на изменении себестоимости карбамида в меньшей степени, чем на себестоимости аммиака. Даже при существенном росте цен на природный газ влияние этого фактора на себестоимость продуктов существенно ослабевает от аммиака к карбамиду, азотной кислоте и аммиачной селитре или, например, от карбамида к меламину и т.д.
Современное сельское хозяйство невозможно представить без активного использования минеральных удобрений. Благодаря им сельхозпредприятия получают сегодня высокие урожаи, которых достаточно, чтобы прокормить постоянно урбанизирующийся мир. Можно с уверенностью говорить о том, что без минеральных удобрений продукты питания стоили бы значительно дороже.
Россия наращивает объемы производства минеральных удобрений. Сегодня в нашей стране работает более трех десятков крупных предприятий и десятки мелких производств, совокупно выпускающих около 20 млн. тонн удобрений в год, что составляет почти 7% мирового производства. При этом только 14% производимых в России минеральных удобрений используется внутри страны. На 40% посевных площадей в стране удобрения не используются.
В марте 2018 года Правительством РФ утвержден план мероприятий («дорожная карта») по развитию производства минеральных удобрений на период до 2025 года. Объем внесения минеральных удобрений сельскохозяйственными производителями планируется увеличить с 48,8 до 60 кг на гектар.
Минсельхозом РФ разработана программа по развитию тепличных хозяйств на 2012-2020 годы. На реализацию документа федерального значения планируется затратить около 100 млрд. рублей. Чтобы все было правильно организовано, а результат соответствовал ожиданиям, необходимо учесть различные факторы, далеко не последнее место среди которых занимают удобрения для тепличных хозяйств, в том числе карбамид.
Мировое производство удобрений также развивается крайне динамично, чему есть вполне логичное объяснение. Быстрый рост народонаселения Земли и улучшение условий жизни граждан развивающихся стран ведут к росту потребления сельскохозяйственной продукции. Плодородие почвы не улучшается, а требования к качеству сельскохозяйственной продукции постоянно растут. Увеличение мирового потребления минеральных удобрений к 2025 году прогнозируется на 15 - 20 процентов (на 1-3 процента в год), главным образом за счет стран Юго-Восточной Азии, Южной Америки и Африки.
Истощение разработанных сельхозугодий и крайне медленное развитие новых ведут к необходимости увеличения внесения азота в почву с целью повышения урожайности. Карбамид наряду с аммиачной селитрой – одно из наиболее распространенных азотных удобрений. Дополнительный спрос на карбамид может возникнуть вследствие сужения мирового рынка аммиачной селитры из-за ужесточения требований к безопасности ее производства, хранения, перевозки и применения.
ОАО "НИИК"
С учетом прогнозируемого уровня мировых цен на аммиак и карбамид производства этих азотных удобрений будут оставаться высокорентабельными даже с учетом роста стоимости природного газа. Однако острая конкуренция на мировом рынке карбамида будет стимулировать существующих производителей и новых инвесторов отдавать предпочтение новым энергоэффективным технологиям производств. В этой связи наиболее перспективными представляются проекты строительства не только отдельных производств, но и их комплексов, а также модернизация существующих мощностей.
Примером такого комплекса может служить новый завод в г. Менделеевске (Татарстан), включающий в себя совмещенное производство аммиака 2050 тонн в сутки с возможностью выпуска 668 тонн в сутки метанола и карбамида 2050 тонн в сутки. Такое масштабное строительство было осуществлено впервые на постсоветском пространстве в 2010-2015 годах. Научно-исследовательский институт карбамида (НИИК – исследовательский и проектный институт карбамида, г. Дзержинск) принимал активное участие на всех стадиях проекта: от обоснования идеи строительства этого комплекса до ее реализации, являясь генподрядчиком по объектам инфраструктуры и подрядчиком у компании Mitsubishi Heavy Industries по разработке детального инжиниринга ряда объектов.
Комплекс Аммиак-Метанол-Карбамид в Менделеевске
Но строительства лишь одного комплекса азотных производств на фоне постепенного износа действующих установок явно недостаточно для удовлетворения растущей потребности в аммиаке и карбамиде внутреннего и внешнего рынков. В этой связи на протяжении последних нескольких лет увеличилось число компаний, обращающихся в НИИК с целью выполнения анализа эффективности новых крупных производственных комплексов. Среди них, комплекс по производству аммиака 900 тонн в сутки, карбамида 1750 тонн в сутки и меламина 120 тонн в сутки, который сейчас строится на ПАО «Метафракс» в Губахе.
Лицензиаром и генеральным подрядчиком является компания Casale SA (Швейцария). В зоне ответственности НИИК - проектирование и комплектная поставка оборудования башни приллирования по собственной технологии для производства карбамида, проектирование установок подготовки сырой воды и очистки сточных вод; техническое перевооружение существующего узла забора и подачи речной воды и многих других объектов в зоне общезаводского хозяйства. В ходе выполнения работ осуществлялись также совместная с заказчиком приёмка базового проекта поставщика технологии и приведение его к требованиям законодательства РФ в области промышленной безопасности. Комплекс в Губахе обещает быть одним из самых крупных - и по масштабу, и по объёму инвестиций. Он обеспечит около 500 постоянных рабочих мест.
Помимо этого, только за последние годы построены новые крупные производства - карбамида и аммиака в Череповце, карбамида в Великом Новгороде и Новомосковске, в реализации - производство карбамида на промышленной площадке ПАО «КуйбышевАзот», производство метанола на ОАО «Щекиноазот» и другие
ПАО "КуйбышевАзот"
ОАО "Щекиноазот"
В стране также идет активное обновление мощностей производств азотной кислоты и аммиачной селитры за счет реконструкции существующих и строительства новых агрегатов. Так, НИИК в настоящее время на условиях EPC реализует проект строительства высокоэффективного агрегата азотной кислоты с улучшенными показателями по собственной технологии мощностью 135 тыс. тонн в год на АО «Апатит» (г. Череповец). Еще ряд проектов находится на стадии выполнения технико-экономического обоснования.
АО "Апатит"
Еще до ввода производства в эксплуатацию перед руководством предприятий встает задача подготовки квалифицированных кадров для его обслуживания. Наиболее важными являются требования обеспечения безопасности производств и соблюдения всех норм эксплуатации.
Схема Компьютерный технологический тренажер конструкции НИИК
Самым эффективным средством обучения (переобучения) персонала является компьютерный технологический тренажер (КТТ), в котором высокое качество обучения сотрудников обеспечивается системным подходом к проблеме подготовки кадров и применением всех современных средств мультимедиа. Работа на тренажере позволяет осуществлять проверку знаний, аттестовать персонал и поддерживать профессиональные навыки.
В институте карбамида начали разрабатывать КТТ еще более 10 лет назад, а сегодня идея обучающей системы и подход к ее построению были переосмыслены с точки зрения современных реалий. Сегодня институт располагает тремя видами КТТ, имитирующими работу реальной установки и ее системы управления в динамике.
Первый вид представляет собой электронный интерактивный архив документации с возможностью визуализации процесса. Второй вид – дискретная модель технологического производства с ограниченным количеством возможных ситуативных изменений. Третий, самый сложный и объемный, - полноценная математическая модель со специально разработанным программным обеспечением, которая полностью эмулирует технологический процесс с неограниченным количеством ситуаций.
Каждый вид тренажера разрабатывается с нуля для конкретного заказчика и под конкретное (любое) производство. Срок разработки – от 1 года до 2,5 лет. Ко всем видам поставляется система тестирования и оценки персонала, которая позволяет службе персонала вести статистику и определяться с дальнейшими шагами по обучению персонала.
Современные производственные комплексы сегодня не представляются без внедрения элементов цифровизации. Это направление стало приоритетным в развитии российского бизнеса с 2017 года, когда на Петербургском международном экономическом форуме президент Владимир Путин рассказал о перспективах цифровой экономики в России. На самом деле цифровизация стала проникать во все сферы экономики значительно раньше. Не является исключением и сфера инжиниринга. Чтобы обеспечить заказчикам информацию о полном жизненном цикле объекта - от технико-экономического обоснования (идеи) до завершения эксплуатации, - активно внедряются цифровые технологии.
Один из важнейших аспектов и отправной точкой цифровизации стало внедрение multy-D проектирования и возможностей, которые предоставляются как для проектировщика, так и для клиента. Прежде всего это существенное сокращение рисков и временных затрат на проектах любого масштаба, это переход к новому образу мышления инженера.
Наступил новый виток развития технологий проектирования, что не только повышает качество самого проекта, но и закладывает фундамент для решения вопросов строительства и эксплуатации промышленного объекта на протяжении всей его жизни.
Сегодня институт стремится к тому, чтобы для каждого физического объекта (от установки до предприятия в целом) была его цифровая модель - правильно структурированная информация об объекте с набором всевозможных данных - технологических, строительных, договорных. Проект, выполненный в multy-D-пространстве, в котором с самого начала применялась единая система кодирования, имеет гораздо больше шансов на успешное завершение в рамках бюджета, в плановые сроки и с высоким уровнем качества, а после введения в действие обеспечит удобство эксплуатации и контроль за производственными показателями. Это приведет к значительной экономии ресурсов и увеличению прибыли.
На 2019 год намечен план действий по внедрению и развитию интегрированного проектирования. Для повышения эффекта от автоматизации проектирования все проекты выполняются в соответствии с новыми, специально разработанными стандартами. В новом формате стандартизировано управление опросными листами, обмен электронными заданиями и другие процессы.
В рамках стандартов управления инженерными данными существуют матрицы (набор данных, отвечающих разным стадиям проектирования). Стандарт по наполнению данных интегрирован со службой закупок, с определенным перечнем обязательных атрибутов определенного формата.
Внутри инжиниринговой компании обрабатывается только часть данных по ЕРС-контракту. Данные, которые нужны для эксплуатации будущего производства, совершенно другие. Требования к ним должна сформировать новая структура – служба информационного менеджмента, промежуточное звено между инжинирингом и эксплуатацией. Создание такого подразделения в НИИК – также задача будущего. В компанию должны прийти молодые люди, способные войти в проект и выполнить работу, которую невозможно сделать на старых компетенциях 10-летней и более давности. Потребность в кадрах, обладающих не только фундаментальным образованием, но и практическими навыками в цифровой экономике, в новых элементах бизнеса ощущается уже сегодня на уровне государства.
Для чего все это делается? Успех в EPC достигается посредством слаженной скоординированной работы специалистов различных направлений. Доступ и обмен информацией, касающейся всего жизненного цикла объекта, реализуется за счет внедрения в процесс проектирования инновационных технологий. Использование интеллектуальных multy-D-моделей как платформы для улучшения документооборота объекта (чертежи, спецификации, отчеты, сметы и пр.) дает возможность продуктивной совместной работы специалистов за счет передачи данных от одних участников проекта к другим.
Часть технологического производства в 3D
А для заказчика наличие подобной информации помогает выбирать оптимальные пути эксплуатации объекта – закупок сырья и материалов, замены оборудования, проведения ремонтов, планирования инвестиций и реконструкций. Поэтому наличие интеллектуальных multy-D-моделей на каждом промышленном объекте – не такое далекое будущее. Главное – быть готовыми и участвовать в трансформации
