Люди химии

Старейший в мире и единственный в России ресурсный центр технологий переработки фосфатного сырья Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам (НИУИФ) им. Я. В. Самойлова после присоединения к группе «ФосАгро» превратился в перспективный центр разработок для минерально-химической отрасли. В институте исследуют качество выпускаемых удобрений, работают над оптимизацией технологического процесса и проектируют новые заводы «до последнего болта». Молодые и самые заслуженные ученые-химики, работающие в институте, объясняют, как оказались в профессии и чем занимаются сегодня

Андрей Норов,

директор по промышленной технологии НИУИФ, кандидат технических наук

Диссертация 2014 г. «Разработка технологии диаммонийфосфата из неконцентрированной экстракционной фосфорной кислоты с использованием барабанного гранулятора-сушилки»

«НИУИФ создал науку об удобрениях (российскую, по крайней мере) и внес большой вклад в мировую науку: в 1919 г. об удобрениях понятие было нулевое. Но НИУИФ создал не только науку. Уникальная миссия института в том, что науку и индустрию, в которой эти знания должны применяться, НИУИФ создавал параллельно. Наш институт – самый прикладной из академических. Благодаря институту промышленность минеральных удобрений и кислот Советского Союза была самой мощной в Европе, входила в пятерку мировых и остается такой и сегодня.

Сейчас будущее химии смещается в сторону экологии, наилучших доступных технологий. Устойчивое развитие и зеленая химия становятся определяющими векторами. Поэтому для нас приоритетным направлением будут инновационные виды удобрений с регулируемой растворимостью, с ингибиторами, полным набором макро- и микроэлементов, не содержащие вредных примесей (кадмий, свинец, мышьяк, ртуть, 6-валентный хром и т. д.). Такие удобрения уже сейчас «ФосАгро» производит из уникального сырья – хибинского апатита. Такие удобрения даже в экстремальные годы, сильно увлажненные или засушливые, за счет биомодификации обеспечивают высокую урожайность. Сейчас наш институт отрабатывает технологию производства удобрений с регулируемой скоростью растворения. А еще мы делаем опытно-промышленную установку по производству умных удобрений».

Дмитрий Юновидов,

руководитель группы экспресс-методов анализа и автоматизации технологических процессов, кандидат технических наук

Диссертация 2017 г. «Программно-аппаратный рентгенофлуоресцентно-оптический комплекс для анализа сложных фосфорсодержащих удобрений»

«Я окончил химический факультет МГУ, у меня есть экспертиза в физике и химии. Сейчас такое время, что нельзя заниматься чем-то одним, – открытия происходят на стыке наук.

Сейчас направление моей научной работы – поиск новых способов контроля качества продукции, я также работаю с современными физико-химическими экспресс-методами анализа. Для контроля мы используем оптический анализ (для изучения этого процесса была создана моя группа). Как это работает? На производстве мы ставим – условно – «фотокамеру», которая делает «фотографии» гранулированного продукта и определяет его физические свойства. В этой технологии задействованы методы машинного обучения. Это не искусственный интеллект (для наших задач он избыточен) – скорее продвинутая статистика. Мы наблюдаем, насколько качественный продукт производится в конкретное время. Если качество ухудшается, завод анализирует причины. Мы промежуточное звено между технологией, технологами и управлением контроля качества.

Я пришел в химию благодаря семье: мои родители – инженеры и химики-технологи, занимались коксохимическим производством. Раньше химия представляла собой законченную науку с синтезом неизвестных веществ, с изучением реакций на высоком уровне. А сегодня появились методы и технологии, которые позволяют нам заглянуть внутрь реакций и понять, что все эти взаимодействия физические, электростатические. За последние 10 лет химия как наука стала более фундаментальной, ученые научились предсказывать поведение молекул и атомов, их соединения на основе физических законов. Качество и стандарты вышли на совершенно новый уровень: веяния зеленой химии привели к тому, что мы все больше учимся перерабатывать природные ресурсы так, чтобы не вредить при этом ни экологии, ни планете, ни себе. И развитие производств, технологическое совершенствование предприятий компании «ФосАгро» это подтверждают.

Марина Зеленова-Гюльалиева,

младший научный сотрудник отдела серной кислоты, соискатель кандидатской степени

«Я окончила Череповецкий государственный университет (ЧГУ) в 2015 г. и работаю над диссертацией «Исследование и разработка технологии производства жидкого сернистого ангидрида на основе серы и кислорода». Жидкий сернистый ангидрид применяется на целлюлозно-бумажном производстве. Небольшое количество используется как консервант в винодельческой промышленности и как реагент при производстве хлорсульфированного полиэтилена. Но в России это вещество не производят, только импортируют из Финляндии. Их технология засекречена. При этом потребность в этом веществе в России – 18 000 т в год. До конца 2019 г. в НИУИФ появится лабораторная установка для получения жидкого сернистого ангидрида. Результатов наших исследований на ней должно быть достаточно, чтобы спроектировать, построить и запустить промышленную установку примерно за три года.

Вообще, я в детстве мечтала быть певицей. Но в школе я поняла, что мне на химии интереснее, чем на других предметах, и к 9–10-му классу точно знала, куда буду поступать. Конечно, многое для этого сделала учительница. Например, мы с научной работой выступали в ЧГУ, когда я была в 10-м классе, и заняли 1-е место.

Основное достижение химии за последнее время – это новые технические решения, которые позволяют уменьшить количество выбросов в атмосферу при производстве серной кислоты. Основные выбросы диоксида серы дает цветная металлургия. Поэтому необходима утилизация диоксида серы, которая возможна путем получения серной кислоты из диоксида серы. Сейчас одна из металлургических компаний обратилась к нам для сотрудничества и решения этой проблемы. Я думаю, в ближайшие пять лет что-то точно в этом плане изменится».

Павел Федотов,

заместитель начальника отдела технологии удобрений и абсорбции, кандидат технических наук

Диссертация 2017 г. «Гибкая технология сложных серосодержащих фосфорно-калийных удобрений»

«Я окончил РХТУ им. Менделеева и восемь лет работаю в НИУИФ, пришел еще на 5-м курсе университета. Технология, описанная в моей диссертации, реализована в 2014 г. на предприятии «ФосАгро» в Волхове. Это сложное фосфорно-калийное удобрение, уникальный продукт в виде однородных по химическому составу гранул, больше такого не выпускают нигде в мире. Другие страны выпускают аналоги в виде сухих тукосмесей. В основном это удобрение применяют для бобовых культур, заказ изначально был из Бразилии, но потребители есть и в России, и в Европе.

В школе я хорошо учился, у меня было много вариантов для поступления. Но я написал ЕГЭ по химии на 100 баллов (это был второй год госэкзамена) и получил право поступать в химические вузы без дополнительных испытаний.

На работе каждый день я руковожу отделом, сам лабораторные исследования уже не веду. Организую, помогаю в написании отчетов и выводов. Задачи нашего отдела – разработка технологий новых продуктов и модернизация существующих. В принципе, все наши технологии мы изначально пытаемся сделать более зелеными и экологичными, они все практически безотходные.

Инна Кочетова,

старший научный сотрудник отдела качества и стандартизации, кандидат технических наук

Диссертация 2019 г. «Влияние структуры гранул сложных NP, NPS и NPK-удобрений на их физико-химические свойства»

«Я окончила Московский институт тонких химических технологий им. Ломоносова (сейчас он называется РТУ МИРЭА). На работе я занимаюсь качеством продукции: мы боремся за улучшение потребительских свойств удобрений – прочности гранул, истираемости, слеживаемости, пылимости. Эти параметры важны потребителю, при транспортировке и внесении удобрений. Всеми этими характеристиками мы управляем на этапе производства. В основном я работаю в лаборатории, исследую физико-химические свойства удобрений. Занимаюсь сканирующей электронной микроскопией и микротомографией – эти методы позволяют исследовать внутреннюю структуру не только гранул удобрений, но и других объектов.

В этом году мы занимаемся разработкой ГОСТа «Экологически чистая продукция», который регламентирует требования к минеральным удобрениям по части токсичных элементов. Сейчас это очень важное направление, поскольку Европа ужесточила требования к ввозимым удобрениям. У «ФосАгро» есть в этом плане преимущество: очень хорошее сырье, фактически свободное от содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, ртути, мышьяка и др.).

В школе я хотела стать врачом, но, изучая химию и биологию, увлеклась именно химией. Она показалась мне более логичной, структурированной. Эта наука настолько широка, что любое направление внутри нее интересно. Лично для меня в современной химии больше всего интересны направления, которые связаны с обеспечением человечества продовольствием, со здоровьем человека и разработкой новых лекарств. Например, в 2000-х были сделаны открытия в области катализа, которые позволили более эффективно разделять правовращающие и левовращающие изомеры (оптически активные вещества. – «Ведомости&»), – это важно в фармацевтическом производстве, потому что позволяет получать более чистые реагенты и создавать более эффективные лекарства. На мой взгляд, это один из примеров наиболее значимых достижений за последнее время».

Илья Александренков,

научный сотрудник отдела экстракционной фосфорной кислоты

«Я окончил Санкт-Петербургский государственный технологический институт. В НИУИФ занимаюсь всеми видами работ: в лаборатории совместно с коллегами проводим пилотные тесты фосфатного сырья, на производстве проводим обследования и испытания существующих систем по производству фосфорной кислоты. Из последнего: мы нарабатывали образец фосфогипса одного из производств компании. Когда я пришел в НИУИФ, для меня самым интересным в первые полгода была именно работа в лаборатории, отработка настоящего технологического режима производства.

Папа у меня офицер запаса, сейчас они вместе с мамой работают в АО «Апатит». После школы я отучился на металлурга, потом поступил в химический вуз. Профессию выбрал еще в школе: у нас была пожилая учительница, которая объясняла, что химия – это хорошо, понадобится везде, и я загорелся ее идеей. Меня впечатлил самый первый школьный химический опыт. Еще запомнилась «фараонова змея»: глюконат кальция поджигают, и за счет реакции окисления получается пористый продукт, похожий на маленькую змейку».

Вячеслав Колпаков,

старший научный сотрудник отдела технологии удобрений и абсорбции, соискатель кандидатской степени

«Я окончил РХТУ им. Д. И. Менделеева по специальности «технология неорганических веществ». Пишу диссертацию по теме «Получение NPK-удобрений путем совместной нейтрализации смеси азотной и фосфорной кислот». Результатом работы стали исходные данные для проектирования нового производства, которое соответствует требованиям Наилучших доступных технологий (НДТ). Оно позволит получать удобрения, которые более безопасны в плане терморазложения, с более высокой концентрацией питательных веществ, и при этом тратить меньше энергии и других ресурсов. С использованием полученных данных уже проведена модернизация одной из технологических систем цеха по производству минеральных удобрений АО «Апатит».

Одной из самых интересных задач для меня за последнее время было получение водорастворимого моноаммонийфосфата (МАФ). Этот продукт очищен от примесей по сравнению с обычными продуктами, которые производятся на основе экстракционной фосфорной кислоты. Концентрация питательных веществ в нем повышена. Например, содержание азота (N) и фосфора (P2O5) в гранулированном аммофосе составляет 12 и 52%, а в водорастворимом МАФ – 12 и 61%. Основное достоинств водорастворимого МАФ – он полностью растворяется в воде, поэтому его используют в системах капельного орошения и гидропоники в тепличных хозяйствах. Новое производство этого удобрения планируется запустить на площадке Волховского филиала АО «Апатит» до 2023 г.».

Алексей Морозков,

младший научный сотрудник комплексного отдела международных связей, научно-технической информации и промышленной экологии, соискатель кандидатской степени

«Я окончил Череповецкий государственный университет с отличием, моя специальность – «химическая технология неорганических веществ», окончил первый год аспирантуры. Готовлю диссертацию по теме «Разработка и усовершенствование способов переработки нефелинового концентрата на востребованные товарные продукты». Сейчас нефелиновый концентрат применяется в России только на двух заводах – это Пикалевский глиноземный завод и Ачинский глиноземный комбинат. Концентрат используют для производства глинозема, соды и галия технического.

В НИУИФ помимо учебы я занимаюсь договорной работой. Химией я увлекся в школе: в этой науке очень интересные и красивые методы решения задач с математической точки зрения. Теперь уже мне нравится практическое применение всех этих знаний, в том числе на производстве.

Многие открытия в химии сделаны давно, а применяться на практике стали только сейчас. Например, на череповецкой площадке «ФосАгро» создано производство карбамида. Это удобрение, но его применяют и в других сферах: и в солях для ванн, и как добавку в дизельное топливо. До 1998 г. лишний углекислый газ, который образовывался при производстве аммиака, выбрасывался в атмосферу. Теперь его перерабатывают в карбамид».

Наталья Николаева,

младший научный сотрудник отдела качества и стандартизации, соискатель кандидатской степени

«Я окончила РХТУ им. Д. И. Менделеева, факультет «Технология неорганических веществ и высокотемпературных материалов», сейчас окончила 4-й год аспирантуры. Тема моей научной работы – «Изучение физико-механических свойств минеральных удобрений при хранении и транспортировке». Значительная часть нашей продукции поставляется насыпью в страны Юго-Восточной Азии и Южной Америки. Мы исследуем, как температура и влажность окружающего воздуха влияют на сохранность продукта – слеживаемость и пылимость.

Мои родители – химики, они работают на химическом предприятии по производству соды. После школы я поступила в химико-технологический техникум в Стерлитамаке, а потом – в РХТУ им. Д. И. Менделеева в Москве. После окончания университета по рекомендации кафедры пришла работать в НИУИФ – как раз в тот момент, когда институт переезжал из Москвы в Череповец в 2015 г.

Больше всего мне понравилась моя первая работа в институте, когда я продолжила исследование, которое начала моя предшественница. После переезда в Череповец мы с коллегами завершили разработку методики, которая позволяет очень точно оценить эффективность обеспыливающих добавок. Сейчас в лаборатории с ее помощью мы подбираем наиболее эффективные кондиционирующие добавки для обработки гранул удобрений».

Юлия Кульпина,

научный сотрудник отдела экстракционной фосфорной кислоты

«Я окончила Ивановский государственный химико-технологический университет и работаю в НИУИФ два года, планирую поступать в аспирантуру.

Наш отдел сотрудничает как с российскими, так и с зарубежными заказчиками. Мы проводим лабораторные исследования, участвуем в разработке новых методик, анализируем сырье, проводим опыты с полупродуктами и продуктами, участвуем в промышленных испытаниях на площадках «ФосАгро».

Очень люблю работать с микроскопом. Через окуляр микроскопа мелкая песчинка превращается в целый мир. Я была очень любознательным ребенком, родители думали, что я буду биологом. А когда в школе началась химия, она стала моим любимым предметом, и вопросов, куда поступать, не возникло. При этом, честно говоря, в школе химию преподавали слабовато. Поэтому на 1-м курсе университета мне было немного сложнее, чем однокурсникам, учившимся в профильных классах школы. Но в итоге я окончила университет с красным дипломом.

Большое впечатление оставила первая работа на установке, это были испытания нового сырья для производства экстракционной фосфорной кислоты: в лаборатории мы воспроизвели основные стадии производства. Я работала с аналитической частью, и нужно было достаточно быстро делать анализы. Я очень переживала, потому что с одним анализом нужно было уложиться в 20 минут, иначе процесс у моих коллег мог нарушиться и восстанавливать его было бы достаточно долго. Я чувствовала груз ответственности. Но все прошло успешно, и теперь это один из моих любимых анализов. Сейчас, когда уже прошло много испытаний, первые вспоминаю с улыбкой».