Қазақстан Республикасының Президенті Нұрсұлтан Назарбаевтың Жолдауында «смарт-технологиялар саласындағы біліктілікті, жасанды ақыл-парасаттылықты, киберфизикалық жүйелердің бірігуін, болашақтың энергетикасын жобалауды және инжинирингті дамыту туралы» ой-пікірін айтты. Бұл тек тиімді ғылыми-инновациялық жүйелерді құру арқылы ғана іске асады. Оның негізі зерттеу университеттері және инновациялық кластерлер болып табылады.
Уақыт санап қазақстандық ғылым жоғарыдағы талапқа ұмтылуда. Сөйтіп жаңа өнімдер жасап шығаруға мүмкіндік беретін көмірді қайта өңдеудің бейстандарттық әдістерін ұсынуда. Бұл халықаралық деңгейдегі жас ғалымдар, олардың қатарына Жақсынтай Қайырбековтің химиктер мектебі жатады. Беделді жетекші, ұлағатты ұстаз жанына білікті ғылыми әзірлеушілерді біріктірді. Олардың ішінде әл-Фараби атындағы ҚазҰУ жанындағы физикалық химия, катализ және мұнай химиясы кафедрасының және Алматыдағы Жаңа химиялық технологиялар мен материалдар ҒЗИ-дің профессорлары, доценттері бар. Әр зерттеу – жаңа тәсілдер мен заманауи өндірісті игеруге бағыт алған қадам.
Мәскеу қаласындағы А.В.Топчиев атындағы Мұнай химиясы синтездеу институтының профессорлары А.Малолетневпен және А.Гюльмалиевпен, Валенсиядағы (Испания) Политехникалық университетінің профессоры Х.Ниетомен және Жапониядағы Сайтама университетінің профессорлары Х.Курокава, Х.Миуримен бірлескен жұмыс ғылыми жобаларға негіз қалады.
Мұнайды өндіру саласында – авторлар әрқайсысы өз жобасында таза дизель отынын, май өндірісі, сапалы битум мен басқа өнімдер сияқты дайын өнімдерді алған кезде жоғары технологиялық, үнемді, қалдығы аз және тиімділігі жоғары әдістерді жасау басты міндетін атқарады. Біз нақты уақытта нақты технологиялармен танысуды ұсынамыз.
Дүниежүзілік ауқымдағы ең өзекті мәселелердің бірі – ескірген шиналарды және пластмасса қалдықтарды қайта өңдеу, бұл мәселе төңірегінде химия ғылымдарының докторы Ермек Әубәкіров бірнеше жыл бойы жұмыс істеп келеді. Химия ғылымдары бойынша кандидаттық диссертация қорғаған оның үш студенті көмірді қайта өңдеу тақырыбын кеңейте түсті. Әубәкіров – 250-ден астам жарияланымның авторы.
Шина үгінділерін жол құрылысы өндірісінде пайдалану жолдың төзімділік қасиеттерін жақсартады, қызмет ету мерзімін арттырады және шу деңгейін төмендетеді, бірақ, өкінішке қарай, бізде қайта өңдеу технологиялары жоқтың қасы екенін жасырудың жөні жоқ. Ал Әубәкіров резеңкелі және пластмассалы қалдықтарды қайта өңдеудің жаңа технологияларын жасауды ұсынды. Ескірген автокөлік шиналарынан және пластмасса қалдықтардан жасалған синтетикалық өнім өз сипаттамалары бойынша мұнайдан бөлініп шыққан бензин мен керосин-газ фракцияларынан кем емес екендігі ғылыми тұрғыдан анықталды. Қосалқы шикізаттың қолжетімділігі, төмен температураларда экологиялық қауіпсіздігі мен энергия үнемдеу технологиясы, сондай-ақ, басқа да қасиеттері оның артықшылығы болып табылады. Ұсынылып отырған әдіс экономикалық, техникалық және ғылыми тұрғыдан шетелдік бәсекелестерінікінен асып түседі, сол себептен осы әдісте жобаның эксклюзивті құндылығы көрінеді.
Жобаны жүзеге асыру көмірсутегі шикізатының базасын біршама кеңейтеді. Жанатын қатты қазба және өнеркәсіптік-тұрмыстық қалдықтарды қайта өңдеу ең көп тұтынылатын өнімдердің бірі – сұйық мотор жағармайын береді. Қолдану ауқымы өте кең: карбюраторлы авто және әуеқозғалтқыш отыны ретінде, шайырлардың, майлардың, көксағыздың еріткіші ретінде немесе жеңіл өнеркәсіпте және үй шаруашылығында дақтарды кетіру үшін қолданылады. Бірақ автордың жобасында, алынған сұйық моторлы жағармай қазақстандық автокөлік иелеріне қажет жоғары сапалы отын болуы ең басты мәселе.
Еуро-2, 3, 4 және Киото келісімі аясында моторлы жанармайлардың экологиялық және пайдалану сипаттамаларына қойылатын талаптарды қатайту басқа шешімдерді іздестіруге итермелейді. Химия ғылымдарының кандидаты Жаннұр Мылтықбаева осындай шешімді тапты. Мектеп кезінен бастап ол күрделі химия есептерін шешудің кілтін тез табатын, ал бүгін Қазақстанның дарынды ғалымдары байқауының жеңімпазы. Ол ғылымға берілгендігі және елге қызмет етсем деген адалдығы нәтижесінде халықаралық мұнай компанияларында жұмыс істеуден бас тартты.
Ол екі ауқымды жобамен жұмыс істейді, олардың бірі тотықтандыратын және қалпына келтіретін үрдістер негізінде жоғары сапалы мотор жағармайын алуға қатысты. Жаннұр сутегі пероксиді күкіртті қоспаларының сұйық тотығуымен байланысты ерекше әдісті жасады. Жоба Қазақстандағы ғылым мен техниканың басым саласын – экологиялық таза отынның халықаралық стандарттарына сәйкес келетін дизель отынын алудың жаңа бәсекеге қабілетті, тиімділігі жоғары технологияларын әзірлеуді дамытуға бағытталған.
PhD философия докторы Эльмира Ермолдина да үлкен қызығушылықпен осы зерттеу үдерісіне тартылған. Ол – «шығармашыл химик», гетерогенді катализ бен полимерметалды кешендер саласындағы кәсіби маман. Оның жобасының жаңалығы Қазақстандағы минералды шикізатты тиімді пайдаланудан көрінеді: олардың негізі қазіргі заманғы наноөлшемді катализаторларды құру үшін гуминдерді алудан және табиғи сорбенттерді пайдаланудан тұрады. Автор зерттеуінің нәтижелері бүгінде сұрыпталымы жоғары органикалық қоспаларды сутектендіру мен қышқылдандыру үшін фармацевтикалық кәсіпорындарда қолданылады.
Автордың зерттеулері «жасыл» химия қағидаларына сәйкес келетін катализаторлар әзірлеуге бағытталған. Жобаның әлеуметтік әсері оларды жүзеге асыру үшін Қазақстанда өндірілетін арзан шикізатты тартумен адамға қауіпсіз технологияларды жасаудан көрініс табады. Осының нәтижесінде, ұқсас шикізатты өткізу нарығында жаңа жұмыс орындарын ашуға ықпал етеді, сондай-ақ, өндірістік кәсіпорындардың кірістері біршама артады.
Дәнді-дақылдардың өсуімен байланысты жобаларға байланысты ғылыми зерттеулер жиі кездеседі. Ауылшаруашылық дақылдарын, бидайды немесе арпаны ерте әрі тез өсіру арқылы және экологиялық тұрақтандыруды сақтай отырып, қалай мол өнім алуға болады? Бұл сұрақтарға ауқымды еңбектердің бірі – «Орталық Қазақстанның қоңыр көмірін кешенді қайта өңдеу» монографиясы жауап береді. Зерттеу жетекшісі – химик ғалымдармен бірге автор болған Жақсынтай Қайырбеков.
Үлкен еңбектің тағы бір авторы – химия ғылымдарының кандидаты, ҚазҰУ химия факультеті мен кафедрасының талантты әдіскері Жәния Ешова. Ол үш бағытта: оқу, тәрбие және ғылыми бағытта жұмыс істеуде. Ол оқу үдерісінде студенттер «сіңіруге» талпынатын қозғаушы күш деп есептейді. Оның студенттері «Қазақ университеті» байқауында «Ең үздік монография» бірінші сыйлығына ие болған қоңыр көмірді кешенді қайта өңдеу жаңашыл еңбегін қызығушылықпен зерттеуде.
Жәния Ешованың ғылыми жобасы аса жоғары сыналатын термиялық экстракция үрдістерін, сондай-ақ, синтетикалық көксағыздарды, талшықтарды, фармацевтикалық препараттарды алу кезінде қолданылатын жеке компоненттерді пайдалана отырып, көмірді қайта өңдеумен байланысты.
Ал зертханалық әдістердің нәтижелері эксперименттік препараттың су ерітіндісінің түрлі концентрацияларының бидай және арпаның өңделген тұқымдарының тұзға төзімділігі тиімділігін көрсетті. Ауылшаруашылық дақылдары тұқымдарының егісалды өңдеудің ұсынылып отырған тәсілі тұқымдардың өсу энергиясын, өнгіштігін арттырады және қатты әрі тұзды топырақта өсімдіктердің дамуына ықпал етеді. Сөйтіп, химиялық әдіс өсімдіктердің өсу қарқынына және олардың экологиялық төзімділігіне оң әсерін тигізсе, бұл өз кезегінде дәнді-дақылдардың әдеттегі өнім беру мерзімінен біршама ерте пісетінін білдіреді.
PhD докторлық диссертациясы ретінде Индира Желдібаеваның жобасы жаңа әдістерді пайдалана отырып, кешенді катализаторларда көмір мен мұнай дистиллятының бензин фракциясын гидроөңдеумен байланысты. Оның жобаға деген негізгі көзқарасы химиктер бәрін игере алады деген ойды растайды. Себебі, жобаны әзірлеу барысында олар талдаушы, экономист, тіпті заңгер де бола алады. Сондықтан шығар, ол бәріне үлгеруге ұмтылады, кез келген жұмысты сапалы әрі жоғары деңгейде атқаруға: ғылымдағы біліктілігін, жұмыстағы ұйымдастырушылық қабілетін арттыруға, отбасында мейірімді болуға тырысады.
Технологиялық әдісті әзірлеу барысында автор сұйық өнімдерді: синтетикалық мұнайды; бензинді фракцияны; бағалы газдарды; қатты органикалық өнімдерді – битум, кокс пен бейорганикалық қоқыс қалдықтарын алды. Синтетикалық сұйық өнімдерді тазартқан кезде тәжірибелік нәтижелер алынды және олар бензинмен, дизель отынымен, мазутпен байланысты. Индира Қаражыра көмірін жылына 65 мың тонна сұйық отынға қайта өңдеу, сондай-ақ, отын мақсатындағы басқа өнімдер жүйесінде жобалық жұмысын ұсынды. Жиырма минутты құрайтын және сұйық өнімді 61%-ға дейін шығаруды арттыратын көмірді алдын ала механикалық өңдеудің оңтайлы уақыты табылды.
Сұйық өнімдердің шығуын оңтайландыру бойынша алынған нәтижелерді Ойқарағай кен орнындағы көмірді гидрогениздік қайта өңдеудің тиімді технологияларын жасау үшін ұтымды қолдануға болады.
Зерттеуші мотор жағармайының сапасын арттыру үшін дәстүрлі емес әдістермен бензинді фракцияны гидрожақсарту үрдісінің катализаторларын жетілдіру жұмыстарымен айналысуда. Жобаны жүзеге асыру нәтижесінде дайын тауар өнімі ретінде алғаш рет сапасы жоғары мотор жағармайы алынғанын білдіреді. Дүниежүзілік заманауи мұнайды қайта өңдеу саласының дамуы икемді технологиялық сызбалардың енгізілуімен және жетілдірілген қарқыны жоғары, экологиялық қауіпсіз өнімдердің алынуымен байланысты.
Назым Смағұлованың ғылыми жұмысы әлеуметтік сұранысы мен экономикалық, индустриялық қызығушылығы бар Шұбаркөл кен орнындағы көмірді жартылай кокстеу шайырын және Құмкөл кен орнындағы мұнайдың вакуум-газды фракцияларын терең қайта өңдеудің жаңа технологиясын әзірлеумен байланысты. Сапасы жоғары химиялық және жеңіл мұнай өнімдеріне деген тұрақты сұраныс мұнайдан және көмірден шыққан жоғары молекулярлы көмірсутегі шикізатын терең қайта өңдеу үдерістерін одан әрі дамытуды қамтамасыз етеді және бұл жобаға ұлттық әрі халықаралық ауқымда маңыз береді.
Жобаның қиындығына қарамастан, Назым Смағұлова ғылыми жетістікке бағыт алып отыр. Оның зерттеуші ретіндегі басты қасиеті – жоғары нәтижеге апаратын шыдамдылық. Сырт көзге нәзік болып көрінгенімен, ол – өте еңбекқор. Әзірленіп жатқан жобаның әлеуметтік-экономикалық әсері гидротазарту шикізатының өнеркәсіптік крекингі технологиясымен салыстырғанда экономикалық тұрғыдан ең тиімді болып саналатын қайнауы жоғары мұнай дистиллятты фракциялардың жылына 2,4 млн. тоннасын қайта өңдеу кезінде каталитикалық крекинг технологиясынан тұрады. Бұл үрдісті жүзеге асыруға қаражатты біршама азайтады, мысалы, 310 млн. АҚШ долларының орнына 195 млн. доллар және мотор жанармайының алыну көрсеткіші айтарлықтай жоғары: сәйкесінше, 87,8% және 45,0%.
Жаңа үрдістің технологиялары мен аппаратуралық рәсімделуі қолданыстағы мұнай өндіру зауыттарына жанармай компоненттерін алуға мүмкіндік береді. Нәтижесінде халқымыз лак пен бояуға арналған тұрмыстық химияда еріткіш қызметін атқара алатын бензол, нафталин, тетралин сияқты бағалы химиялық өнімдерге қол жеткізеді.
Химик ғалымдар Беделжан Байжомартовтың PhD философия докторы ғылыми дәрежесін алуға ұсынылған Кендірлі кен орнындағы жанатын тақтатас пен көмірдің термокаталитикалық қайта өңдеу жобасына қызығушылық танытуда. Б.Байжомартов және оның ұстазы Жақсынтай Қайырбеков қарастырылатын материалды жан-жақты зерттеп, жұмысын жүйелеген. Б.Байжомартов жанатын тақтатастардың физикалық-химиялық қасиеттерін, сондай-ақ, Кендірлі кен орнындағы тақтатастардың бірлескен термиялық деструкция үрдісін зерттеді, табиғи полимермен тұрақтандырылған микросфералық көміртегін қамтыған катализаторды жасады.
Бұл арада атап көрсететін жайт – автор сұйық көміртегі фракцияларының шығуы артатын белгілі температуралық аралықта тақтатастардың және әзірленген катализаторлардың қатысуымен көмірді сұйық көміртекке термокаталитикалық жолмен өзгерту үрдісін ұсынады.
Мұнай өндіру өнеркәсібі – ең үлкен материалдық және энергия қамтымды салалардың бірі екені анық. Өкінішке қарай, бүгінде қаржыландыру мәселесі өте өзекті болып тұр. Бір жағынан жаңа, ілгерінді технологияларды енгізу сынақ өндірістерін құру мен жаңа қуат көздерін салу жөнінде бір жолғы инвестициялардың қажеттігімен тежелуде. Екіншіден, өнеркәсіптік ғылыми-өндіру зауыттары да технологиялық жаңғырту жағынан қаржыландыруды қажетсініп отыр.
Алайда, Білім және ғылым министрлігі гранттық жобаларды қаржылық қысқартып отырғанына қарамастан, ғылыми жоба әзірлеушілері өз жұмыстарын тоқтатпай, нақты мерзімге сәйкес жұмыстарын жалғастыруда. Мемлекет болса, жаңа жобаларды қолдай отырып, ғылым мен өндірісті коммерцияландырудың бірыңғай жүйесін жасауға талпынуда.
Жас химиктер өздерінің топ менеджері Жақсынтай Қайырбековпен бірге нанотехнологиялардың мемлекетіміздің бәсекеге қабілеттілігін, беделін дәл уақытында арттыруға мүмкіндік беретін ауқымды идеяларды тудырып келеді. Ол бүгінгі күні аса қажет үдеріс.
Ирина НИКОНОВА,
журналист.
АЛМАТЫ.