Zero Waste сокращает потери

К началу 2019 года компания «ФОРЭС» получила более 60 российских и зарубежных патентов на изобретения и полезные модели, еще несколько патентных заявок — на рассмотрении в Федеральном институте промышленной собственности. По данным «ФОРЭС», до 15% патентов связаны с повышением экологичности производства.

Новый мировой тренд — производство антибактериального пропанта

Фото: Владислав Лоншаков, Коммерсантъ

В 2019 году группа компаний вдвое увеличила затраты на экологическую безопасность технологии, вложив около 200 млн руб. в экомониторинг, модернизацию систем фильтрации и утилизацию водных стоков. Сейчас предприятие заявляет о том, что концепция сокращения отходов решила две проблемы: предприятие не платит за негативное воздействие на окружающую среду от размещения отходов производства и не несет расходов на транспортировку и утилизацию отходов.

Отходы — это сырье

Двадцать лет назад, когда производство только создавалось, оно было достаточно «грязным»: цеха оснащались доступными на тот момент системами, состоящими из циклонов, но первичная фильтрация не могла обеспечить производство без пыли.

Сейчас на площадках «ФОРЭС» более двухсот рукавных фильтров, ежегодно на их обслуживание тратится более 15 млн руб. Проект компании «Фильтры для облаков» позволил сократить выбросы в атмосферный воздух в разы. Он признан проектом года на премии ECO BEST AWARD 2019. Суть разработки, предложенной челябинским партнером, состоит в том, чтобы улавливать до 99,5% пыли в очень горячем потоке воздуха с влажностью, близкой к 100%.

Из-за высокой температуры и влажности в одном из технологических звеньев на башенно-распылительных сушилах использовались газопромыватели. Нужный уровень очистки они тоже обеспечивали, но без необходимого запаса. И только в 2018 году было найдено инженерное решение с использованием фильтрующих материалов, только появившихся на мировом рынке.

Зачем нефтяным компаниям нужен пропант

Отечественные нефтяные компании сталкиваются с необходимостью разработки трудноизвлекаемых запасов с большой глубиной залегания (свыше 2 тыс. м). Ключевыми элементами разработки таких запасов и являются технологии горизонтального бурения и гидроразрыв пласта. Глобальная проблема, которую позволяет решить использование пропанта при ГРП, — заполнение пустот. Участок земли, где их много, со временем начнет двигаться, там растет риск обвалов при землетрясениях. Раньше в технологии ГРП применялся песок. Это было значительно выгоднее для нефтяников, которые могли не покупать расклиниватели, а завозить материал прямо с карьеров. Но гранулы песка плохо показали себя: они перетираются при давлении, неустойчивы, перемещаются в трещинах, и контролировать это невозможно. Это стало проблемой, потому что при разрастании разломов через них могут выходить попутные газы, метаны, которые попадают в воду и отравляют ее. В США есть техногенные пустыни, ставшие результатом агрессивного применения ГРП с применением песка. Пропант ведет себя иначе — он фиксируется на месте, не вымывается водой, выдерживает давление, не дает слоям смыкаться и опадать. После того как нефть откачена, скважину консервируют.

Фото: Владислав Лоншаков, Коммерсантъ

«Мы изымаем много воды. На площадке в Асбесте отдавали до миллиона рублей только за стоки и превышение предельно допустимой концентрации химических веществ. Поставили станцию очистки, чистим всю воду и возвращаем ее в производство. После успешного опыта поставили такую же систему на площадке в Сухом Логу, поэтому стоков теперь нет вообще»,— говорит главный эколог «ФОРЭС» Татьяна Сарапульцева.

Модернизация очистных систем и сокращение выбросов оказались важны еще и потому, что производителю было необходимо уловить мельчайшую пыль, потому что она является лучшим сырьем для производства пропантов. «Из нее лучше всего накатываются гранулы, поэтому она является самым дорогим ресурсом, и мы искали способы вернуть всю уловленную пыль со всех очистных систем обратно в производство. Раньше мы собирали ее в контейнеры, но после программы модернизации создали систему автоматического возврата ее в производство»,— объясняет Сарапульцева.

Браком не назовут

Особенность технологической линейки «ФОРЭС» — отсутствие брака, его доля составляет около 2%. Этот показатель стал результатом корректировки технологии, чтобы выполнить техтребования нефтяных компаний и сократить собственные издержки. Но этот объем некондиционного продукта нужно было реализовать, чтобы не превращать в отходы и не размещать на полигонах.

Направление забракованного пропанта — если он оказался битым или не той фракции — в перепроизводство оказалось не всегда возможным. Обожженные гранулы отличаются крепостью и плохо измалываются, увеличивая себестоимость помолов. Однако оказалось, что «некондиция» хороша при производстве строительных материалов, к примеру, используется для изготовления строительных смесей — бетонов и цементов.

Компания нашла «якорного партнера», который забирает весь объем некондиционного пропанта. Использование пропанта возможно в топинге и заливке промышленных полов — добавление гранул удешевляет процесс, позволяя уменьшить объем бетона. Мелкие шарики создают шероховатость и делают пол нескользким, кроме того, технология позволяет получить очень крепкую основу. Юбилейная городская площадь в Сухом Логу выложена плитами, изготовленными с применением пропантов.

Еще одно направление применения пропанта — сельское хозяйство. Сельхозакадемией были проведены исследования, в которых пропанты несколько лет вносились в почву, куда высаживались агрокультуры. Пропанты — это по сути крупный, гранулированный песок, инертный материал, который не растворяется в воде. Попадая в почву, он разрыхляет ее, снижает развитие патогенной флоры. В итоге оказалось, что такой способ применения позволил повысить плодородность, а высаженные растения меньше страдали паразитарными заболеваниями.

Пропант — это инертный материал

Фото: Владислав Лоншаков, Коммерсантъ

В 2015 году Федеральная служба по интеллектуальной собственности РФ зарегистрировала два патента: первый — на способ переработки отходов обжига магнийсиликатного пропанта для получения мелиоранта, второй — на использование его в качестве рыхлителя для восстановления биопродуктивности глинистой почвы.

Доказанная безопасность применения пропанта сделала возможным его применение и для аквариумистов. Оказалось, что песок можно заменить пропантом. В нем хорошо растут водные растения, а промывать и чистить аквариум намного удобнее. Небольшое количество материала (до 700 кг) покупают для ухода за аквариумами в больших офисах и частных домах.

Патент будущего

Особый патент, полученный «ФОРЭС», — это продукт, вариация которого стала новым трендом нефтедобычи в США. Его особенность в придании пропанту антибактериальных свойств. Применяемая американскими компаниями технология пока далека от идеала. В свою очередь, в «ФОРЭС» утверждают, что нашли более эффективное решение.

В нефтяных пластах живут различные микроорганизмы и бактерии, которые считаются опасными для окружающей среды. Гетеротрофные, сульфатвосстанавливающие и тионовые бактерии существуют в особой питательной среде с большим объемом органики. Размножение одних видов бактерий способствует развитию и других. По мере увеличения биомассы, на твердых поверхностях образуется пленка слизи, которая уменьшает и закупоривает нефтепроводящие каналы. Продукты жизнедеятельности бактерий усиливают коррозию нефтяного оборудования и ухудшают качество добываемой нефти. Учитывая, что ГРП дает увеличение трещин, бактерии проникают не только в скважину, но могут распространяться в почве, заражать грунтовые воды, растительность и животных.

Поэтому нефтяники давно искали способ обеззараживать участки добычи, доставлять в скважину вещества, которые бы позволили бороться с размножением бактерий. Так началась бактерицидная обработка промысловых вод и специального геля, который доставляет пропант в трещину. Этот способ сейчас и используется большинством компаний.

Однако оказалось, что обработка жидкостей не дает искомого результата — бактерицид вымывается вместе с водой, при смыкании трещины в пласте могут возникать сегменты, в которые он не попадает вовсе, зато быстро размножаются бактерии.

Американские компании первыми стали искать способ более пролонгированного обеззараживающего действия и начали покрывать бактерицидом сам пропант. Так расклиниватель трещины сам стал фильтром и барьером для роста бактериальных колоний. Нефтепродукт, перемещаясь через слой «очистительных пропантов», не теряет в качестве, оборудование скважины не зарастает и не подвергается такому высокому уровню коррозии.

В материалах Роспатента сказано, что самой близкой по технической сущности к решению является заявка США, в которой патентуется биовспомогательная среда, представляющая собой полимерную гидрофобную пленку. Ее поверхность притягивает бактерии, обрастает ими и одновременно является для них токсином. Недостатком этого решения является то, что обрастание поверхности пропанта не устраняется.

«ФОРЭС» предложил альтернативное технологическое решение, как изготавливать пропанты с противобактериальными свойствами. Компания системно отслеживает зарубежные тренды, изучает опыт реализации тех или иных инноваций, смотрит, какие технологические ошибки были допущены в США и других странах. Это позволяет не только улучшать существующие продукты «ФОРЭС», но и создавать новые, более эффективные, чем у западных производителей. В случае с антибактериальными пропантами компания планирует применять не жидкую пропитку, а именно покрытие раствором, которое осуществляется так же, как некоторые пропанты покрываются полимером, что позволяет получать устойчивый несмываемый бактерицидный слой.

Современные заводы стали чистыми производствами

Фото: Владислав Лоншаков, Коммерсантъ

«Патент на такой продукт получен с опережением времени. Мы понимаем, что стандарты по здравоохранению и экологии необходимо повышать. Поэтому сознательно делаем шаг к выводу на рынок более сложного пропанта, который бы препятствовал нанесению вреда окружающей среде. Сейчас мы думаем, как начать выпуск этого продукта, хотя российские нефтяные компании новых требований по техническим характеристикам пропантов пока не выдвигают. Но, уверен, что это только пока»,— рассказал исполнительный директор «ФОРЭС» Михаил Ловков.

За последние несколько лет специалисты компании фактически создали систему управления отходами производства. Ресурсы предприятия и изучение принципов наилучших доступных технологий позволили оптимизировать технологический цикл и превратить отходы в побочную продукцию или материалы и минимизировать воздействие на окружающую среду.