Ни одно должностное лицо не вправе оспаривать решение командира воздушного судна об уходе на второй круг, тем более применять к нему за это меры административного воздействия.
Наставление по производству полетов в гражданской авиации СССР (НПП ГА-85)
Помните, совсем недавно мы взлетели в первый раз? Надо сказать, очень, очень удачно получилось – это отметили даже недоброжелатели. Но еще более приятным является известие о проведении тендера для выбора технологии на производство ПАН-прекурсоров. То есть сополимеры будут получены в России, а не в Китае, Германии, США и т.д.
Раскладывать в этой заметке все плюсы и минусы технологии сополимеризации акрилонитрила (АН) для прекурсоров от пятнадцати ведущих производителей углеродных волокон (УВ) было бы не совсем корректно в первую очередь по отношению к участникам вышеобозначенного тендера. Зачем лишать кого-то работы? Но почему бы не обсудить принципиальные моменты, которые не всегда и не везде прочитаешь? Причем, в отличие от предыдущих моих заметок, фактического материала здесь будет минимум, чтобы не было упреков со стороны организаторов тендера.
Итак, начнем.
Соображение первое. Углеродные волокна, а соответственно и ПАН-прекурсоры для их получения, входят в перечень продукции двойного назначения, что зафиксировано в Резолюции Совета Безопасности ООН №1540, Регламенте Совета ЕС № 428/2009 и ряде других документов. Какой из этого следует вывод? Самый простой: базовый инжиниринг, не говоря уже о лицензии на процесс сополимеризации, не продаются. И исходные данные для модели процесса тоже никто нам не продаст. В отношении технологий и оборудования для получения нитей и УВ дела обстоят несколько проще, не на всех производителей этого оборудования распространяются указанные директивы. Да и у самих нас опыт не малый и в прошлом, и в настоящем.
Соображение второе. Большинство технологических режимов для получения ПАН-прекурсоров выбраны полуэмпирическим путем и постоянно корректируются в процессе эксплуатации. В особенности это относится к такому фактору, как концентрация кислотных сомономеров: итаконовой (ИК), метакриловой (МАК) и акриловой (АК) кислот. То есть каждый производитель имеет модель, которую бережет, как зеницу ока, и в которой постоянно оптимизирует процесс как в отношении количеств дозируемых сомономеров, так и их качества (в большинстве случаев сомономеры приобретаются на рынке).
Соображение третье. Используемые растворители и инициаторы полимеризации не являются предметом лицензирования и делятся на две группы: неорганические (это роданид натрия, хлорид цинка, слабый раствор азотной кислоты, гипохлорит натрия, бромид лития) и органические (это диметилформамид (ДМФА), диметилсульфоксид (ДМСО), диметилацетамид (ДМАА), этиленкарбонат). NaCNS, ZnCl2, ДМФА, ДМСО являются типовыми, а остальные – редко используемыми. Это, однако, не означает, что они не применяются в промышленных установках. То есть, если по каким-либо причинам растворитель в пределах группы оказался коммерчески недоступен, либо попал под запрет с позиции экологических или санитарных требований, технологически его всегда можно поменять на другой растворитель из этой же группы. Затраты на изменение схемы регенерации и рекуперации растворителей не являются существенными как по времени, так и в материальном выражении.
Соображение четвертое. Технологические схемы сополимеризации в растворителях принципиально идентичны между собой. То есть если закладывать в основу проекта растворитель с максимальной коррозионной активностью и ориентироваться на максимальное давление паров, можно построить установку, которая будет способна работать с использованием любых растворителей, как первой так и второй группы. Конечно капитальные затраты в этом случае возрастают на 50%, но подобные примеры известны (хотя я совсем не уверен, что это хорошая идея).
Соображение пятое. Технологическая схема блочной полимеризации не предполагает использования растворителей вообще, процесс ведется при температурах до 30-40°С. Традиционной проблемой считается высокий экзотермический эффект реакции, что в отсутствии растворителя затрудняет отвод тепла, поэтому данный процесс не использовался в промышленности, по крайней мере, судя по открытым источникам информации. Получение Toray Industries сополимера с бимодальных распределением молекулярной массы рассматривается как Performance Technologies для выпуска новых типов УВ волокон, а блочная полимеризация, как известно, дает возможность получать сополимеры, как бимодальные, так и полимодальные. То есть проведение исследовательских работ по блочной полимеризации с использованием различных инициаторов процесса не исключает появления собственной Performance Technologies для выпуска нового типа ПАН-прекурсора как сырья для УВ с показателями близкими к лучшим мировым аналогам.
Соображение шестое. Процесс сополимеризации АН в присутствии сомономеров (кислотных и нейтральных) легко поддается моделированию при достаточном количестве исходных данных как для полимеризации в растворителях, так и блочной. Программа является стандартной, но требует постоянной оптимизации и расширения для получения ПАН-прекурсоров с заданными свойствами, что в свою очередь корректируется показателями качества получаемого УВ. То есть нужны исходные данные, как по физико-химическим свойствам сомономеров, так и получаемых продуктов, а также инициаторов, регуляторов веса, растворителям. А вот этого добра имеется в избытке, надо только уметь им пользоваться и знать, где они находятся.
Надеюсь, все уже привыкли, что именно эпиграф моих заметок отражает всю суть проблемы, а основной текст – в основном для общего образования. Да, в отношении прекурсоров как сырья для производства УВ это заход на второй круг, ну или почти на второй.
Объясню почему. Процитируем гродненский ГИАП: «На постсоветском пространстве функционировали три крупнотоннажных производителя ПАН-волокон: ОАО «Саратоворгсинтез», г. Саратов, Россия (23 тыс. тонн год), АО «НавоиАзот», г. Навои, Узбекистан (13 тыс. тонн в год) и завод «Полимир» г. Новополоцк, Беларусь. По экономическим причинам производства в г. Саратов и г. Навои закрыты, и в настоящее время завод «Полимир» является единственным крупнотоннажным производителем ПАН-волокон на территории стран СНГ». Корректность фактуры оставим на совести источника этой цитаты, важно другое: все эти мощности создавались для текстильных волокон. Конечно это не значит, что не было попыток выпускать и сырье для УВ, но для выхода на поток всегда что-то мешало. В дополнение к этой цитате необходимо отметить, что проектировщиком по всем стадиям проекта во всех трех случаях выступал «Головной институт по проектированию предприятий искусственного волокна» («ГИПРОИВ»), отечественное предприятие из г. Мытищи.
Подведем некие итоги. Проведения указанного выше тендера, в том числе и на выбор технологии сополимеризации для получения ПАН-прекурсоров, формально можно прекратить уже после второго соображения, так как всегда будет возникать вопрос: как же вы провели сравнение технологий, если существуют такие грозные постановления от Совета ООН и Совета ЕС? В принципе, в этом ничего нет сложного и «технологию перил» еще ни кто не отменял, ею все и везде пользуются, что понятно из последних шести абзацев вот тут. А если принять во внимание, что вдобавок к этому существует и собственный проектировщик с огромной базой фактического материала, то сделать собственную модель на базе собственного улучшенного и адаптированного к современным требованиям процесса, это, господа, зависит исключительно от количества пинков для качественного движения вперед.