Положительный опыт применения инноваций в области переработки серы - создание наноразмерных защитных покрытий для строительных материалов и конструкций

В ОБЛАСТИ ПЕРЕРАБОТКИ СЕРЫ – СОЗДАНИЕ НАНОРАЗМЕРНЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ настоящее время в Республике Башкортостан значительное внимание уделяется внедрению инновационных технологий в самые различные области химии, машиностроения, строительства, сельского хозяйства и др. Особое внимание в Башкортостане – одном из крупнейших центров нефтепереработки Российской Федерации – уделяется процессам нефтепереработки, расширению ассортимента химических продуктов, извлекаемых из нефти, решению экологических проблем региона. Следует отметить, что в связи с нарастанием уровня эксплуатации месторождений высокосернистой нефти и газа возникает проблема, связанная с переработкой избыточного количества серы, так как традиционные направления ее применения (производство серной кислоты и удобрений, использование в целлюлозно-бумажной промышленности, медицине и др.) не справляются с нарастающим количеством этого продукта. В результате на предприятиях нефтегазового комплекса в России и за рубежом накопилось огромное количество (сотни миллионов тонн) невостребованной серы. В перспективе доля таких месторождений будет возрастать, и уже к 2010 году мировое производ-

А.Г. МУСТАФИН Положительный опыт применения инноваций в области переработки серы ство серы может превысить 78 млн т. На сегодняшний день мировые запасы нереализованной серы оцениваются в 23,8 млн т.

Если рассматривать эту проблему с точки зрения расширения направлений применения серы и организации новых рабочих мест, связанных с внедрением инноваций в современное производство, то становится ясно, что на территории Республики Башкортостан актуальна проблема разработки современных путей использования серы не в качестве сырьевого компонента, а в виде специализированных композиций и материалов. Наиболее подходящим вариантом использования ценных свойств серы была бы организация производств, использующих серу для создания практически полезных химических продуктов, позволяющих реализовать заложенные в ней ценные базовые свойства. Ведь только в Уфе расположены три нефтеперерабатывающих завода, на складах которых – тысячи тонн невостребованной серы. Создание новых продуктов на основе элементной серы позволит вовлечь в материаловедческую практику значительные количества продукта высокого качества, остающегося по сей день невостребованным.

Руководство Республики Башкортостан, понимая ситуацию, выделяет средства на разработку новых перспективных направлений. Осуществляется поддержка широкого спектра перспективных научных разработок государственных научно-технических программ Академии наук Республики Башкортостан (ГНТП АН РБ). В 2007 году для решения проблемы переработки серы было осуществлено финансирование проекта «Получение специализированных химических продуктов путем переработки нефтегазовой серы» в рамках программы ГНТП АН РБ «Новые материалы, химические технологии для промышленности, медицины и сельского хозяйства на базе нефтехимического, минерального и возобновляемого сырья Республики Башкортостан». В результате выполнения научных работ по указанной теме впервые был разработан оригинальный метод, заключающийся в том, что на стадии пропитки используется растворимое в воде вещество, в составе которого сера в молекулярной форме попадает в мельчайшие поры материала. Далее, на этапе сушки это вещество распадается и на поверхности пор образуется нерастворимый в воде гидрофобный слой элементной серы. Принципиальная новизна предлагаемого решения заключается в том, что гидро-фобизация осуществляется с применением материала неорганической природы – серы. Наличие серы в порах строительных материалов при-

А.Г. МУСТАФИН Положительный опыт применения инноваций в области переработки серы дает им водоотталкивающие свойства на длительное время, в отличие от органических лакокрасочных материалов. Предложенный метод может быть использован и для пропитки относительно небольших изделий методом погружения в ванну, и для обработки кистью или пульверизатором больших конструкций и элементов зданий (фундаменты, цоколи, полы и стены подвальных помещений и др.).

Таким образом, предложенный метод можно применять для защиты проблемных мест конструкций, часто соприкасающихся с водой или влагой: поверхностей мостов, тоннелей, водостоков, гидротехнических сооружений, свай и др. В 2008 году метод был применен ГУП «Башки-равтодор» на мосту «Каменная переправа» через реку Белая (г. Уфа), таким образом был приобретен положительный опыт применения инноваций в области переработки серы – крупнотоннажного, малоиспользуемого, возобновляемого сырья Республики Башкортостан. Указанный пример показывает, как можно из практически бросового продукта создать совершенно новый гидрофобизатор на основе наноразмерной серы, обладающий уникальными свойствами.

Поддержка АН РБ направления переработки нефтехимической серы продолжается путем выделения грантов высшим учебным заведениям, в том числе и Башкирскому государственному университету. В этом году, согласно ГНТП АН РБ, на период 2008–2010 по программе «Химические технологии и новые материалы для инновационного развития экономики Республики Башкортостан» в разделе 4.3.1. «Новые материалы для промышленности на основе крупнотоннажного, малоиспользуемого и возобновляемого сырья Республики Башкортостан» предусмотрено в 2010 году финансирование темы «Разработка новых материалов – наноразмерных защитных покрытий для строительных конструкций на основе серы – крупнотоннажного, малоиспользуемого и возобновляемого сырья Республики Башкортостан». Статьи по этой тематике, опубликованные в журнале «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал» в 2010 году, выполнены при финансовой поддержке АН РБ.

Проведение исследований в указанном выше направлении помогает, с одной стороны, утилизировать значительное количество серы, с другой – создание защитных покрытий на основе наноразмерной серы позволяет решить одну из значительных проблем строительной индустрии и дорожного хозяйства – долговечной защиты строительных ма

А.Г. МУСТАФИН Положительный опыт применения инноваций в области переработки серы териалов при их эксплуатации в жестких внешних условиях – высокой влажности, агрессивной химической среды и знакопеременных температур.

Для научных разработок очень важна возможность быстрой публикации результатов в средствах массовой информации. Когда идет речь о научных изысканиях, самым объективным критерием их оценки служит публикация в научных журналах. В связи с этим роль электронного издания «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал» трудно переоценить. Привлекает оперативность и скорость публикаций, сравнимая с ведущими западными изданиями. Процесс публикации при условии предоставления качественного и отредактированного научного материала не превышает 1 месяца. Издание создает благоприятные условия для увеличения производства и объема экспорта продукции наноиндустрии российских производителей в области строительства, выхода российских организаций на мировой рынок высоких технологий и завоевания на нем лидирующих позиций. Так как издание входит в список ВАК, созданы благоприятные условия для аспирантов и докторантов, принимающих самое активное участие в исследованиях, ограниченных сроками учебы.

Башкирский государственный университет выражает благодарность за активное участие в продвижении продукции наноиндустрии и высокую оперативность работы редакции электронного издания «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал» и награждает его памятным дипломом.