Производство криптона и ксенона является одной из наиболее перспективных отраслей экономики — оба продукта высоко ценятся на мировом рынке, в долгосрочной перспективе спрос на них будет лишь расти, однако использовать передовые технологии для получения этих газов пока могут далеко не все. В настоящее время в мире существует не более 20 установок разделения редких газов (УРРГ) для получения чистых криптона и ксенона. Свою долю на этом рынке имеет и Россия — при этом две российские установки, произведенные поставщиком оборудования для разделения воздуха ПАО «Криогенмаш», успешно прошли в Китае испытание конкуренцией со стороны западных аналогов. Как передает корреспондент ИА REGNUM, о работе одной из таких российских установок журналистам рассказал замдиректора газового завода металлургического комбината города Цзинань Ли Цзунхуэй и руководитель представительства «Криогенмаша» в Китае Вячеслав Кузнецов.

ПАО «Криогенмаш»
ПАО «Криогенмаш»
Наталья Стрельцова © ИА REGNUM

В ходе разделения воздуха в воздухоразделительных установках методом низкотемпературной ректификации (разделении многокомпонентных смесей на составляющие через многократные конденсации и испарения) выделяется много взрывоопасных веществ, и в частности тяжёлых углеводородов. Однако вместо того, чтобы выбрасывать в атмосферу оставшуюся «грязную» газовую смесь, как это обычно делается, «Криогенмаш» предложил китайским производителям перерабатывать остаток на своих блоках и получать дополнительный доход — в том числе благодаря извлечению благородных газов.

«Если раньше ее (смесь) выбрасывали в атмосферу, то теперь из нее выделяют взрывоопасные вещества, тяжёлые углеводороды, очищают этот кислород и возвращают назад в воздухоразделительную установку», — рассказал Вячеслав Кузнецов.

«Вслед за этим в системе производится очистка смеси от двуокиси углерода, от воды, от радона, пока, наконец, получившийся криптоно-ксеноновый концентрат в виде жидкости не поступает в установку (УРРГ), где и происходит выделение чистых газов», — пояснил руководитель представительства «Криогенмаша» в Китае.

Начала свою работу на китайском предприятии данная система очистки в феврале 2011 года. Все блоки и установки были поставлены ПАО «Криогенмаш», и с тех пор они отработали без каких-либо аварийных остановок и непредвиденных ситуаций. Как подчеркнул замдиректора газового завода металлургического комбината города Цзинань Ли Цзунхуэй, за этот период от «Криогенмаша» не потребовалось даже никаких запчастей.

Система перерабатывает 200 кубометров смеси в час, на входе в УРРГ сырьё содержит 0,269% ксенона и криптона. «Спрос на эти газы — огромный. Как на внутреннем рынке, так и на международном. Эта установка производит 960 литров в сутки ксенона и 10 800 литров криптона. В ценовом выражении — 8 долларов за литр ксенона. Или 8000 долларов за куб. Для сравнения: кислород стоит в районе 100 — 150 долларов за тысячу кубометров», — заявил, в свою очередь, генеральный директор ПАО «Криогенмаш» Сергей Хрусталев.

Как рассказал корреспонденту ИА REGNUMВячеслав Кузнецов, главным конкурентным преимуществом установок «Криогенмаша» на рынке является уникальный по чистоте конечный продукт — как констатировали сотрудники газового завода в Цзинане, чистота газов столь высока, что даже превысила жёсткие требования китайского стандарта.

«У немецкой фирмы тоже примерно такая же система, но они не могут понять нескольких know-how Криогенмаша в блоке чистых продуктов. У нас в результате более плавно регулируется техпроцесс, и поэтому получается более чистый газ. Чем гибче процесс, тем чище конечный продукт», — пояснил Кузнецов.

В данном случае стоимость продукта напрямую связана с его чистотой, добавил Сергей Хрусталев. «Продукт должен быть особо чистым. Криптон и ксенон чистотой в 95% никому не нужен. Это, по сути, то же самое сырьё. Вместо этого нужно пять девяток или шесть девяток (99,999% или чище — прим. ИА REGNUM ). И каждая девятка прибавляет очень весомое количество денежных знаков получающегося продукта», — отметил эксперт.

Помимо этого, уникальной характеристикой российской системы очистки является наличие специального реактора, где из газовой смеси также удаляются радиоактивные вещества, в частности радон. В противном случае обслуживающий персонал завода рискуют получить серьёзную дозу радиации, что не всегда учитывается в предложениях западных конкурентов, которые стремятся такой ценой снизить стоимость установок и блоков.

В конечном счете хотя другие китайские предприятия также пытаются производить аналогичный продукт, их газы получаются сравнительно низкого качества, что открывает огромные возможности для сбыта ксенона и криптона из Цзинаня. По словам сотрудников предприятия, УРРГ окупилась всего за два года.

При этом производство указанных редких газов позволяет заводу компенсировать потери от разразившегося ныне кризиса металлургического производства. Положительный опыт предприятия в Цзинане смотивировал руководство другого комбината в Ханьдане (провинция Хэбей) также закупить у «Криогенмаша» аналогичную установку уже через год после введения в эксплуатацию первой.

Следует отметить, что в основном криптон и ксенон китайцы продают на внутреннем рынке — в том числе все больший спрос на них предъявляет национальная оборонная промышленность. На экспорт же приходится около 10%.

В настоящее время как криптон, так и ксенон находят широкое применение в различных сферах деятельности: оба газа являются рабочей средой лазеров, они активно используются в институтах физики. Так, криптон используется в производстве сверхмощных эксимерных лазеров, энергосберегающих ламп, он может использоваться для создания высокоэффективного окислителя ракетного топлива. Широко применяется он и в строительной отрасли для придания стеклопакетам повышенных теплофизических и звукоизоляционных свойств.

Ксенон незаменим для наполнения ламп накаливания, его изотопы применяют для диагностики в медицине. Помимо прочего, ксенон активно используется в качестве рабочего тела электрореактивных двигателей космических аппаратов для корректировки их орбит.

Несмотря на то, что криптон в заметной степени зависит от текущей конъюнктуры — его цена сильно связана с состоянием строительной отрасли и мировой экономики вообще, — можно констатировать, что спрос на оба газа будет расти. Чем больше производится гаджетов и компьютеров, чем больше запускают с земли спутников и чем больше проводится космических научных исследований, тем в больших объемах будут потребляться и эти инертные газы.

На этом фоне все больше дает о себе знать ограниченность исходного сырья: в кубометре воздуха криптон занимает объем в 1 куб. см, а ксенон и вовсе 0,086 куб. см. При этом на их получение требуется большое количество жидкого азота и значительные затраты электроэнергии. Это объясняет тот факт, что весь мировой рынок криптона и ксенона составляет около 160 млн долларов, — но при этом на нём очень мало профессиональных игроков, указал генеральный директор ПАО «Криогенмаш» Сергей Хрусталев.

Несмотря на то, что сейчас «Криогенмаш» ведет переговоры по поставке за рубеж третьей установки для получения криптона и ксенона, руководство компании больше заинтересовано в самостоятельном извлечении редких газов и их дальнейшей продаже конечному потребителю, подчеркнул он. Спрос на эти газы в целом растет достаточно стабильно, «по 5% в год как минимум», и, по общему признанию специалистов, особенно в этом отношении велики перспективы рынка ксенона.

Одна из дочерних компаний «Криогенмаша» уже занимается закупкой смесей, их переработкой в конечные газы и продажей, и в перспективе может получить долю на рынке редких газов, согласно исследованиям западных компаний, на уровне 5−7% мирового масштаба. Внимание производителей привлекает не только криптон и ксенон, но и неоно-гелевые смеси, для переработки которых также имеются достаточные свободные мощности, подытожил Сергей Хрусталев.

ПАО «Криогенмаш» входит в состав группы ОМЗ (Объединенные машиностроительные заводы) и является крупнейшей компанией в стране по производству оборудования для разделения воздуха и переработке попутного, природного газа и сжиженного природного газа. На выпущенном предприятием оборудовании выпускается более 70% годового объема производства технических газов в России.