Академик М.А. Лаврентьев и математические основы катализа
М.Г. Слинько, В. Н. Пармон.
Химическая промышленность на рубеже веков (Окончание)
О научных мероприятиях в области катализа
II Всероссийское совещание
"Высокоорганизованные каталитические системы"
Зарубежные новости
М.Г. Слинько*, В.Н. Пармон
*НИФХИ им. Л.Я. Карпова, Москва
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
В ноябре 2000 года исполняется 100 лет со дня рождения выдающегося советского ученого и организатора науки, основателя Сибирского отделения РАН академика М.А. Лаврентьева. М.А. Лаврентьев вызвал к жизни широкое применение математики и ЭВМ в различных областях науки и техники, в том числе и в катализе. Облик М.А. Лаврентьева богат и разносторонен. В настоящей краткой заметке мы хотели бы остановиться только на одной из областей его деятельности, - на той выдающейся роли, которую сыграл М.А. Лаврентьев в становлении очень важной составляющей современного катализа - его математических основах.
Прежде чем перейти к рассмотрению роли математики и ЭВМ в развитии теории и практики катализа, особенно в Сибирском отделении АН СССР, необходимо кратко остановиться на огромном вкладе М.А. Лаврентьева в организацию и становление самого Института катализа в Новосибирском Академгородке
Вспомним, что в первом Постановлении СМ СССР об организации Сибирского отделения Академии наук в мае 1957 г. в составе Новосибирского Академгородка не значились ни Институт катализа, ни Новосибирский институт органической химии. Это не было случайным: по мнению целого ряда ведущих химиков АН СССР, эти два института не могли быть академическими, так как предполагалась их глубокая связь с промышленностью. Поэтому было предложено организовать оба эти института в Иркутске.
Выражаясь современным языком, можно говорить, что среди химиков АН СССР того поколения нередко царило неправильное понимание соотношения фундаментальной и прикладной науки и преобладало"линейное мышление ",в котором роль математики в химии сводилась только к проведению расчетов. В частности, поэтому в момент организации химфака (ныне - факультета естественных наук) Новосибирского Государственного Университета при приеме студентов были отменены экзамены по математике. Данное отношение химиков к математике не совпадало с мировоззрением М.А. Лаврентьева. Для М.А. Лаврентьева все точное естествознание, включая математику и технику, существовало как единое целое, и он регулярно подчеркивал огромное значение математики для развития всех естественных, технических и экономических наук. Редко встречаются ученые, так глубоко и полно владеющие не только своей областью науки, но и одновременно обладающие широким кругозором и огромной энергией в научно-организационной деятельности. Никто отчетливее и острее М.А. Лаврентьева не понимал тогда огромных возможностей математики и ЭВМ для развития науки, техники и экономики.
Стиль и организация науки в СО АН СССР во многом отличались от уклада Московской научной деятельности. Здесь формировались научные коллективы с новыми идеями, сохраняя лучшие традиции русской науки: высокий научный уровень, объединение людей различных взглядов, различного возраста, взаимодополняющих друг друга, глубокая связь с актуальными проблемами жизни общества. Такое положение создало возможность проводить междисциплинарные исследования, быстро продвигаться в решении важнейших научно-технических проблем и задач. Все это способствовало созданию научных школ, определяющих высокий научный уровень российской науки.
В 1957-58 гг. в стране осуществлялись крупные мероприятия по развитию отраслей химической промышленности, обеспечивавших многочисленные потребности людей, устойчивое развитие общества и национальную безопасность страны. Подъем химической индустрии в решающей степени связан с развитием теории и практики промышленного катализа.
Катализ является одной из самых наукоемких и сложных областей химии, физической химии и химической технологии. Развитие катализа без опоры на единство теории и практики, единство фундаментальных и прикладных проблем нередко приводило в прошлом с одной стороны к абстрактному наукообразию, а с другой - к грубому эмпиризму при решении практических задач. Поэтому и было предложено организовать Институт катализа, в котором предусматривалось бы решение следующих задач:
М.А. Лаврентьев понимал важность и своевременность перечисленных задач, не потерявших свою актуальность и в настоящее время. Поэтому во время майского (1958 г.) Пленума ЦК КПСС 6 мая в Свердловском зале Кремля он согласился с предложением включить в решение Пленума организацию Института катализа в составе Новосибирского Академгородка.
После создания Института катализа М.А. Лаврентьев активно содействовал привлечению к проблемам катализа академика С.Л. Соболева и Института математики СО АН СССР. Уже в 1959 г. было закончено математическое моделирование каталитического процесса и реактора для окисления двуокиси серы в трехокись серы в производстве серной кислоты с использованием доступной тогда в Институте математики ЭВМ типа М-20. А в недостроенном еще здании Института катализа была смонтирована большая аналоговая ЭВМ МН-14. Позднее, всего за 9 месяцев, здесь был построен специальный корпус для обеспечения математического моделирования.
Математические модели каталитических процессов представляют собой нелинейные системы дифференциальных уравнений, содержащих помимо обыкновенных уравнений также уравнения с частными производными параболического и гиперболического типов. До середины шестидесятых годов не существовало качественной теории уравнений, описывающих каталитические системы с распределенными параметрами.
Понимание каталитических процессов на основе качественных методов стоит намного выше того, что можно достичь с помощью традиционных для катализа математических подходов. Отличительной особенностью качественного анализа является то, что при этом рассматриваются все возможные решения при всех возможных параметрах и изучаются особые свойства этих решений (устойчивость и др.). В связи с этим результаты такого анализа позволяют не только объяснить, но и прогнозировать возможное поведение каталитических систем.
Сегодня отечественные химики-каталитики должны быть особенно благодарны академику С.Л. Соболеву и проф. Т.И. Зеленяку с сотрудниками из Института математики СО РАН за их огромную работу по созданию математических основ моделирования каталитических процессов и, главное, за предвидение острой необходимости решения проблем качественного анализа математических задач катализа.
Конечно, не все достижения прошедших лет и направления математических исследований принадлежат самому М.А. Лаврентьеву, но именно М.А. Лаврентьев вызвал к активной жизни это новое направление, опирающееся, с одной стороны, на современную математику, а с другой, - на ЭВМ и вычислительный эксперимент.Сравним ситуацию в катализе 1957 г. с современной ситуацией. Что, в частности, было достигнуто в ходе совместной работы Института катализа и Института математики?
В середине 60-х годов М.А. Лаврентьев обратил внимание одного из авторов данной заметки (М.Г. Слинько) на возможность возникновения отрывных течений в реакторах. Отрыв возникает в каналах уступом при входе реакционной смеси в реактор и выходе ее из реактора, а также при обтекании внутренних конструктивных деталей. Наличие отрывных течений вызывает в ряде случаев изменение направления движения реакционной смеси через слой катализатора на обратное. Возникновение отрывных течений снижает эффективность работы реактора и существенно влияет на аэродинамическое моделирование реакторов. Данное замечание М.А. Лаврентьева оказалось особенно важным в последние годы, когда начались широкие эксперименты с реакторами, использующими блочные катализаторы с высокими скоростями потока реакционной среды, и широкое практическое использование таких реакторов.
Обычные термины не очень пригодны для оценки деятельности и характеристики М.А. Лаврентьева в целом. М.А. Лаврентьев был одновременно и классиком науки, и ее романтиком, широко делившимся с окружающими своими идеями и догадками. При этом он отличался партийностью, прямотой, честностью и заслужил огромное уважение ученых Академгородка и всех других ученых, преданных отечественной науке
Фото из архива СО РАН
(Окончание)
Секция: Менеджмент в химической промышленности: на уровне Государства, компании, предприятия
ОСНОВНЫЕ МЕРЫ ЗАЩИТЫ РОССИЙСКИХ ПРОДУЦЕНТОВ В ПРЕДДВЕРИИ ВСТУПЛЕНИЯ РОССИИ В ВТО
Е.В.БАНДУРА
(Россия, Москва, Министерство торговли России)
На этапе либерализации внешнеэкономической деятельности в условиях серьезной реструктуризации производства меры по защите внутреннего рынка приобретают особую актуальность и значимость
.Интеграция России в мировое рыночное хозяйство сопровождается широкомасштабной интервенцией зарубежных товаропроизводителей на российские рынки пищевой и легкой промышленности, наукоемких и высокотехнологических производств. Происходит болезненный процесс распределения российского рынка между отечественными и зарубежными товаропроизводителями, часто путем недобросовестной конкуренции западных партнеров, на что нам, безусловно, надо давать адекватный ответ.
Однако введение в некоторых случаях протекционистского режима должно быть временным и стимулировать не консервацию отсталости, а повышение конкурентоспособности отечественной продукции. При этом особое внимание должно уделяться защите и стимулированию высокотехнологичных наукоемких и уникальных производств, обладающих потенциальными конкурентными преимуществами на мировом рынке.
Эти меры защиты российских продуцентов могут быть реализованы следующим образом.
Защитные меры
Определение: применяются в случае, если какой-либо товар или товары импортируются в настолько больших количествах или на таких условиях, что наносится существенный ущерб или возникает угроза причинения такого ущерба производителям подобных или непосредственно конкурирующих товаров на территории РФ. Правительство РФ в соответствии с общепризнанными нормами международного права обязано принять защитные меры до такой степени и на такой срок, которые могут быть необходимы для устранения серьезного ущерба или предотвращения угрозы причинения такового в форме количественных ограничений или введения специальной пошлины (в том числе временной специальной пошлины).
Защитные меры в отношении какого-либо товара применяются на недискриминационной основе независимо от страны происхождения.
Антидемпинговые меры
Определение: применяются в случаях ввоза на таможенную территорию РФ товаров по более низкой цене, чем их нормальная стоимость в стране вывоза в момент этого ввоза, если такой ввоз наносит или угрожает нанести материальный ущерб отечественным производителям подобных товаров в РФ. Антидемпинговая мера вводится в форме антидемпинговых пошлин (в том числе временных антидемпинговых пошлин) на индивидуальной основе в отношении экспортера (экспортеров), производителя (производителей) либо объединения экспортеров или производителей одного или нескольких иностранных государств, осуществляющих демпинговый импорт. Компенсационные меры
Определение: применяются в случаях ввоза на таможенную территорию РФ товаров, при производстве или вывозе которых прямо или косвенно используются субсидии, если таковой ввоз наносит или угрожает нанести материальный ущерб отечественным производителям подобных товаров либо препятствует организации или расширению производства подобных товаров в РФ. Компенсационная мера вводится в виде компенсационной пошлины (в том числе временных компенсационных пошлин) в отношении импорта товаров, осуществляемого с помощью субсидий и наносящего существенный ущерб отечественной промышленности и экономическим интересам РФ.
Ответные меры
Определение: применяются в случае принятия иностранным государством мер, нарушающих экономические интересы Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, муниципальных образований или российских лиц либо политические интересы Российской Федерации, а также в случае невыполнения этим государством принятых им по международным договорам обязательств перед Российской Федерацией. Правительство Российской Федерации вправе вводить ответные меры в области внешнеторговой деятельности в соответствии с общепризнанными нормами международного права и в пределах, необходимых для эффективной защиты экономических интересов Российской Федерации, муниципальных образований и российских лиц.
Ответные меры могут иметь форму импортных квот или специальных пошлин.
Изъятия из преференционального режима
Национальная схема преференций РФ подлежит ежегодному пересмотру на основании мотивированного представления Минторга России и МИД России. Может быть пересмотрен как перечень стран-пользователей схемой преференций РФ, так и список товаров, на которые при импорте на территорию РФ преференциальный режим не распространяется.
Тарифные квоты
При осуществлении торгово-политических отношений РФ с иностранными государствами допускается снижение ставок пошлин либо установление тарифных квот на преференциальный ввоз (вывоз) товаров: - происходящих из государств, образующих вместе с РФ зону свободной торговли или таможенный союз либо подписавших соглашения, имеющие целью создание такой зоны или такого союза;
- происходящих из развивающихся стран, пользующихся национальной системой преференций РФ, пересматриваемой периодически, но не реже, чем один раз в 5 лет Правительством РФ. Тарифные квоты на определенные виды товаров могут вводиться в том случае, если объем производства в РФ этих товаров не в состоянии удовлетворить потребности в них РФ и когда потребности РФ в данных товарах могут быть удовлетворены только за счет импорта на наиболее благоприятных условиях, например, тарифных квот на импорт по сниженным ставкам таможенных пошлин или беспошлинно. Данные квоты не должны превышать пределов, за которыми может возникнуть риск нанесения ущерба экономическим интересам РФ. Обычно размер тарифных квот может пересматриваться не реже одного раза в год.
Нормативно-правовая база Российской Федерации, регламентирующая систему мер по защите внутреннего рынка Российской Федерации:
РЕФОРМИРОВАНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ
А.В.БЕЛОВ, Н.Н.ОСЬКИНА
(Россия, Москва, ОАО "НИИТЭХИМ")
Химический комплекс при известных отраслевых особенностях функционирует в русле основных закономерностей развития экономики страны, находящейся в состоянии глубокого и затяжного кризиса. Финансово-экономическое состояние большинства предприятий химического комплекса остается крайне трудным, и как следствие, углубляется кризис неплатежей, растет взаимная задолженность. С убытками закончили 1998 год 48,5 % предприятий, величина убытков составила 12,2 млрд. руб. Кредиторская задолженность по состоянию на начало 1999 г. по сравнению с ее величиной на конец 1997 г. выросла на 44,9 % и достигла 83,3 млрд. руб., что составляет 87,0 % от объема товарной продукции, произведенной в 1998 году. Отвлечение финансовых средств в неоплаченные счета (дебиторскую задолженность) составило 40,3 млрд. руб.
В сложившихся условиях спада производства, когда около половины предприятий убыточны или балансируют на грани безубыточности, остро стоит проблема улучшения финансово-экономического состояния предприятий. Одним из условий ее решения является обеспечение успешного проведения реформирования предприятий химического комплекса.
Целью реформы предприятий является их реструктуризация, способствующая улучшению управления на предприятиях, стимулированию их деятельности по повышению эффективности производства и конкурентоспособности выпускаемой продукции, росту производительности труда, снижению издержек производства, улучшению финансово-экономических результатов деятельности.
Реструктуризация предприятия - это структурная перестройка в целях обеспечения эффективного распределения и использования всех ресурсов предприятия (материальных, трудовых, финансовых, технологических), заключающаяся в создании комплекса бизнес-единиц на основе разделения, соединения, ликвидации подразделений, присоединения к предприятию других хозяйствующих субъектов.
Реструктуризация, происходящая в рамках отдельных промышленных предприятий, находится в прямой зависимости от реализации основных ориентиров структурной перестройки отрасли. Структурная перестройка химического комплекса России является постепенным процессом, направленным на обеспечение различных секторов народного хозяйства конкурентоспособной продукцией на базе внедрения ресурсосберегающих и экологически чистых технологий и активизации инвестиций в высокоэффективные производства.
Реструктуризация предприятия означает такие преобразования в организационной и производственной структуре, финансах, технике, технологии, психологии работников и т.д., которые позволили бы ему адаптироваться к рыночной экономике, стать привлекательным для отечественных и зарубежных инвесторов. Реструктуризация предусматривает не просто процесс изменения, а существенную кардинальную перестройку стратегии поведения предприятия на рынке, в сфере производства, финансирования, инвестирования, занятости, подбора и расстановки кадров.
Процесс реструктуризации предприятия включает в себя решение следующих основополагающих и взаимосвязанных между собой задач:
Процесс реструктуризации зависит от следующих элементов: внутренних возможностей и ограничений предприятия; внешнего окружения предприятия; склонности высшего руководства предприятия к риску. Внутренние возможности и ограничения предприятия определяются его трудовыми и финансовыми ресурсами, а также имеющимся производственным потенциалом. Внешнее окружение предприятия определяется характером внешней среды, которую можно рассматривать в правовом, экономическом, социальном и научно-техническом аспектах. Стоит обратить особое внимание на тот факт, что реструктуризация предприятия во многом зависит от личностного фактора. Как бы упорно ни внедрялись рыночные рычаги и стимулы, они мало что дадут без квалифицированного подбора кадров и вовлечения в процесс реформирования людей, обладающих высокими деловыми качествами и специальными знаниями.
В мировой практике обычно различают четыре вида реструктуризации предприятий:
Для большинства предприятий химического комплекса, оказавшихся в сложном финансовом положении, весьма актуальной является проблема осуществления финансово-экономической реструктуризации, предполагающей реструктуризацию активов и задолженностей.
ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
Е.С.БОГДАНОВА
(Россия, Москва, ОАО "НИИТЭХИМ")
Основным результатом научно-технической деятельности является интеллектуальный продукт, воплощенный в научно-технической документации на любом материальном носителе. Наиболее ценной его составной частью является интеллектуальная собственность - новый интеллектуальный продукт, права на использование которого охраняются законом.
Интеллектуальная собственность как самостоятельный и важный для российской экономики вид собственности в последние годы нашел свой быстро развивающийся рынок, обусловливающий все более широкое ее использование в хозяйственной деятельности предприятий и организаций. В настоящее время уже в значительных масштабах практикуются не только покупка и продажа объектов интеллектуальной собственности, передача прав на основании лицензий во временное пользование, но и вложение интеллектуальной собственности в уставный фонд вновь образующихся и развивающихся предприятий, в том числе совместных.
Институтом авторского права в Российской Федерации защищаются также научные статьи, монографии, научно-технические отчеты (если указаны конкретные авторы), программы для ЭВМ, базы данных, топология интегральных микросхем. Объекты авторского права защищаются законом только от полного копирования. Правовая защита в данном случае распространяется не на идеи, заложенные в этих объектах, а на конкретные формы их воплощения, которые рассматриваются как уникальные и неповторимые.
В современных достаточно сложных условиях формирования рыночных отношений одной из основных результативных характеристик научно-технического потенциала страны является количество созданных объектов промышленной собственности. Последняя при законной монополизации через защиту патентами включается в настоящее время в стратегию борьбы за рынки сбыта и сферы влияния в экономике. На насыщенном мировом рынке товаров и услуг при отсутствии дефицита существует только одна конкуренция - конкуренция качества товаров, поэтому интеллектуальная собственность в среде бизнесменов, банкиров и промышленников среди прочих современных ценностей выходит на первое место.
Наличие рынка интеллектуальной собственности обеспечивает возможность предприятиям-разработчикам возместить расходы на творческие результаты НИОКР и получить дополнительную прибыль пропорционально уровню их разработок. Возникающая при этом конкуренция между предприятиями, создающими научно-техническую продукцию, является важнейшим фактором научно-технического прогресса. Расширение научно-технического сотрудничества, создание совместных предприятий активизируют ведущие химические концерны, иностранных инвесторов, с одной стороны, к защите на территории Российской Федерации своих коммерческих интересов через патентную охрану объектов промышленной собственности, а с другой - к использованию интеллектуальной собственности России в своих целях при финансировании научно-исследовательских разработок, выполняемых силами российских ученых и исследователей. В последние годы Роспатентом выдается ежегодно более 50 тыс. патентов, из них 68 % - иностранным заявителям.
Учитывая, что поданная заявка потенциально может стать патентом через 1-1,5 года, активность иностранных заявителей свидетельствует, с одной стороны, о заинтересованности в рынке России, в том числе в рынке инвестиций, а с другой, - в намерении блокировать перспективные научные направления.
Несмотря на то, что интеллектуальный потенциал России общепризнан как один из самых высоких в мире, проблемы обеспечения технологической безопасности страны требуют особого внимания в сложившихся условиях экономики России. Так, состояние системы правовой охраны интеллектуальной собственности, в том числе охраны технологий в России, не завершено:
Императивы хозяйственной жизни страны настоятельно требуют включения в законодательную базу об инновационной деятельности детального регулирования вопросов передачи технологии как из России, так и из-за рубежа. В связи с либерализацией внешнеэкономических отношений деятельность хозяйствующих субъектов при отсутствии должного опыта в продаже и приобретении технологий при заключении сделок может привести к неблагоприятным последствиям в сотрудничестве с зарубежными контрагентами. Условия заключения таких сделок должны находиться под государственным контролем. Государству должно быть предоставлено право определять полезность сделки с экономической, правовой, социальной точек зрения.
Правовое регулирование ввоза в Россию иностранной технологии представляет собой особую ценность в условиях становления российского антимонопольного законодательства.
ИЗМЕНЕНИЯ В ФОРМАХ СОБСТВЕННОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ ХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРИВАТИЗАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОГО ИМУЩЕСТВА
П.И.ЖИЛКИН
(Россия, Москва, Министерство экономики РФ (бывшее))
Б.Б.ПАВЛОВА
(Россия, Москва, ОАО "НИИТЭХИМ")
Переход к рыночной экономике потребовал устранения монополии в управлении народнохозяйственным комплексом, создания необходимых законодательных и организационных условий для формирования и развития многоукладной экономики страны. Этим целям должна отвечать приватизация. Приватизация большинства предприятий химического комплекса была осуществлена в 1992-1994 г.г. Одним из основных результатов первого (чекового) этапа приватизации стало формирование экономики инсайдеровских фирм, т.е. самой крупной категорией держателей акций на начальном этапе разгосударствления стали менеджеры и работники предприятий. В среднем на их долю приходилось около 52 % всей акционерной собственности приватизированных промышленных предприятий. Внутри группы инсайдеров лидерство удерживали работники. Их доля в уставном капитале составляла примерно 37 %, тогда как доля менеджеров - менее 15 % в среднем. На втором (денежном) этапе приватизации планировалось решить следующие стратегические задачи:
В интересах привлечения стратегических инвесторов на денежные аукционы и инвестиционные конкурсы выносились пакеты акций не менее 15-25 % от уставного капитала.
К началу 1999 г. участие государства в капитале приватизированных промышленных предприятий достигло минимальной отметки. Только на 15 предприятиях химического комплекса доля государства в акционерном капитале превышала 20 %, а на 12 предприятиях используется специальное право "Золотая акция". Таким образом, основная часть государственного имущества была выведена из-под управления государства и включена в рыночный оборот.
За последние годы произошли значительные изменения в структуре акционерной собственности капиталов. После 1994 г. доля акций, принадлежащих работникам, заметно уменьшается. Переход акций персонала происходит в двух направлениях: к менеджерам и к отдельным категориям внешних инвесторов. В 1995-1997 г.г. количество предприятий с доминированием работников значительно снизилось, в то время как число предприятий с доминированием внешних инвесторов пропорционально возросло. Такие изменения позволяют говорить о начале формирования механизма корпоративного управления в форме влияния доминирующих собственников на поведение предприятий.
К настоящему времени сформировались два механизма корпоративного управления. Во-первых, акции концентрируются в руках менеджеров, тем самым обеспечивая более высокую степень согласованности их интересов с интересами компании. Во-вторых, сформирован слой внешних инвесторов, сконцентрировавших в своих руках достаточно крупные пакеты акций для осуществления управления предприятием.
В силу российской специфики эффективность управления предприятиями с доминированием как внешних инвесторов, так и менеджеров предприятий неоднозначна.
Основными требованиями, предъявляемыми к эффективному собственнику, являются:
На практике процесс поиска инвестиций сопровождается процессом создания холдингов, ФПГ и других форм корпоратив
ного правления на основе горизонтальной и вертикальной интеграции с привлечением финансовых структур. Очевидно, что успех реструктурирования российских химических предприятий, создание эффективного механизма корпоративного управления во многом зависят от установившейся формы доминирующего собственника.
РЕГИОНАЛЬНЫЙ АСПЕКТ УПРАВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ РФ
Т.Г.МОСКВИТИНА
(Россия, Москва, ОАО "НИИТЭХИМ")
Химический комплекс Российской Федерации относится к числу ведущих базовых отраслей народного хозяйства. По объему выпуска товарной продукции (6,8 %) он находится на пятом месте после энергетики, машиностроения, металлургии и пищевой промышленности. В комплексе сосредоточено около 9 % основных промышленно-производственных фондов всей промышленности, занято на производстве около 6 % промышленно-производственного персонала.
Наиболее крупными отраслями химического комплекса являются химическая, включая агрохимическую промышленность, и нефтехимическая. Их доля в выпуске товарной продукции в структуре химического комплекса составляет соответственно 68,6 и 31,4 %.
За истекшие годы усилились многие негативные тенденции в химическом комплексе, которые, прежде всего, проявились в резком снижении объемов производства химической продукции. За период 1990-1998 г.г. спад производства химической продукции в среднем составил более 50 %.
На территории Российской Федерации химическая индустрия сконцентрирована преимущественно в районах европейской части страны. Такое размещение является в основном оправданным и закономерным: в европейских районах издавна была сосредоточена большая часть промышленного потенциала и населения республики, квалифицированных кадров, расположены основные потребители химической продукции, научные, проектные организации, развита инфраструктура, строительные базы и др.
В настоящее время удельный вес европейских районов России в стоимости товарной продукции, в основных промышленно-производственных фондах, в численности промышленно-производственного персонала, в потреблении топливно-энергетических ресурсов химического комплекса остается высоким - от 70 до 75 %. Европейская зона является базой для производства важнейших видов химической продукции: около 70 % всего российского выпуска синтетических смол и пластических масс, а также химических волокон и нитей, более 80 % - соды кальцинированной, 75 % - соды каустической, более 85 % - лакокрасочных материалов. Около 95 % минеральных удобрений и сырья для них производится на предприятиях, размещенных в европейской части страны, из них фосфатные, калийные удобрения и апатитовый концентрат выпускаются практически только в западной ее части.
Ведущими районами по уровню развития химической промышленности являются Центральный, Поволжский и Уральский, на долю которых приходится около 60 % суммарной выработки товарной продукции всего химического комплекса, сосредоточено более 50 % основных промышленно-производственных фондов, почти 60 % численности ППП.
Из 89 субъектов Российской Федерации производство химической продукции организовано в 73, а потребляются химические материалы практически на всей территории страны.
Смена ориентации в развитии экономики России потребовала новых подходов к определению места и роли государства в экономике страны и развитии ее территорий.
За годы реформ российской экономики были проведены эксперименты по использованию разных методов управления региональным развитием субъектов Российской Федерации: от внедрения либеральной политики в Нижегородской области до - консервативной в Ульяновской области. Однако ни один из вариантов не принес ощутимых результатов, что позволяет сделать вывод о необходимости принятия некоторых решений по "развязке" многих, общих для большинства регионов, проблем на уровне Федерального правительства. Опыт стран с развитой рыночной экономикой показал, что даже при условии действия рыночного механизма регулирования большинство проблем регионального характера не могут быть решены территориями самостоятельно.
К числу проблем, которые должны решаться на основе методов государственного регулирования, на уровне Федерального правительства, относятся: выравнивание уровня социально-экономического развития депрессивных и развитых регионов, освоение новых территорий, экологические вопросы и другие региональные проблемы. Для этого в России должны быть созданы достаточные экономическая и правовая базы (налоговая система, дотационная или прямая форма поддержки регионов и др.).
До последнего времени основным средством регионального развития в России на основе государственного управления (регулирования) было использование программного метода. В стране были разработаны и реализованы ряд программ отраслевых, функциональных и "чисто" территориальных. В программы первых двух видов были включены аспекты регионального экономического развития. Программы имели Государственный и Федеральный статус. Опыт разработки таких программ разного уровня имеется и в химической промышленности. Наряду с Федеральными программами развития химической промышленности на период до 2005 г.,
разрабатываемыми на протяжении 1994-1998 г.г., были подготовлены программы развития химического комплекса Тульской области, Западной Сибири, Дзержинского промышленного узла.
Следует отметить, что система территориального развития на основе использования комплексной программной базы окончательно еще не сложилась. Одним из сложных и не решенных вопросов остается невысокая эффективность реализации программ. В связи с этим программы пока не могут играть ту важную роль в регулировании территориального развития, которая им предназначена. Эта задача может быть решена при повышении уровня финансирования программных мероприятий и внедрения механизма их реализации.
А.А.ПЕТРОВ
(Россия, Москва, ООО "Межрегионгаз")
За последние годы значительно усилилась конкурентная борьба на западноевропейском рынке природного газа. Масштабные поставки с норвежских месторождений Северного моря, прокладка газопроводов из Северной Африки, Великобритании при наличии значительных затрат по транспортировке российского природного газа через Украину создают трудности для ОАО "Газпром".
Стремление решить часть проблем прокладкой новых магистральных газопроводов через Черное море в Турцию, через Балтику в северные и центральные регионы Европы, освоением рынка Китая сопряжено с новыми крупными инвестициями. С экономической точки зрения их привлечение обосновано, несмотря на масштабность проекта. Западная Европа, Китай являются регионами с устойчивой развивающейся экономикой.
Но есть проблемы другого плана. На российском рынке реализуется 67 % всего объема добываемого газа, на западноевропейском - 17 %, т.е. имеет место пропорция 4:1, но соотношение размеров денежной выручки с учетом фактических платежей за газ имеет величину, близкую к обратной (1:2). И хотя внутренний рынок "съедает" доходы от экспорта, изъятие с него новых объемов газа сопряжено с социальными проблемами. В условиях, когда основные месторождения газа характеризуются падающей добычей, этот довод приобретает особое значение. Необходимо повысить доходность российского рынка природного газа, реализовать меры по сокращению его потребления за счет внедрения ресурсосберегающих технологий и оборудования, замены альтернативными видами топлива. Следует учитывать и задачи восстановления в ближайшие 10 лет объемов производства в обрабатывающих отраслях промышленности.
Поэтому намечаемое строительство новых трансконтинентальных газопроводов станет эффективным только в том случае, если наряду с указанными мерами будет разработана программа значительного увеличения объемов добычи газа. На эти программы требуется много средств и создание условий на каждом секторе рынка (российском, СНГ).
Восстановление доходности российского рынка газа, в первую очередь, должно быть обеспечено поднятием уровня платежей с 55 до 100 % и разумным увеличением цены, которая сегодня не превышает 11 долл. США (в Западной Европе - 65 долл. США).
Но есть и другие, не менее эффективные, пути увеличения доходности отрасли. В народном хозяйстве имеется много предприятий, использующих природный газ в качестве технологического сырья и топлива, и его доля в себестоимости продукции составляет до 65-70 %. В первую очередь, это относится к производству метанола, аммиака, азотных удобрений, формальдегида, уксусной кислоты, каучуков. Мощности на них используются на уровне 50-60 %.
Рыночная экономика, даже в том деформированном виде, как она реализуется в России, выявила эту особенность и ясно обозначила тенденции к ломке традиционного разделения предприятий по отраслям. Ускоренно развивается сотрудничество по принципу технологической и продуктовой взаимосвязи. Наиболее далеко этот процесс продвинулся в области производства сжиженных газов, каучуков, автомобильных шин. Лидером в этом процессе выступает компания "Сибур". Достаточно быстро развивается интеграция в отрасли минеральных удобрений. Инструментом по координации действий в этом процессе выступают широко известные торговые компании "Интерхимпром" и "Росплодгаз", "Ресурс-МРГ", "Росагрорегион". За ними стоят крупнейшие российские предприятия "Аммофос", г.Череповец, "Акрон", "Азот", г.Новомосковск.
Сотрудничество ОАО "Газпром" с указанными партнерами позволило укрепить положение российских производителей химической продукции на внешних рынках и наметить основы идеологии расширения торговли продуктами переработки газа - "косвенной газовой экспансии", которая, на наш взгляд, должна предшествовать строительству газовых магистралей и стать одним из финансовых доноров этих проектов.
Не менее перспективным направлением интеграции должно стать формирование совместных структур с производителями полиэтилена и полипропилена. Сырье для их изготовления имеется в неограниченном количестве в составе природного газа, сжигаемого у потребителей.
С.Е.РЕЗНИК, И.А.ГЕНДЕЛЬ
(Россия, г.Тольятти, ОАО "ФОСФОР")
Состояние промышленного комплекса России в настоящее время усугубляется разрушением существовавших при плановой экономике хозяйственных связей, отсутствием зрелой рыночной инфраструктуры, сокращением платежеспособного спроса, инфляцией, снижением эффективности финансово-кредитных институтов, обострением проблемы взаимной задолженности предприятий.
Промышленный комплекс России, который является достаточно мощным, не удовлетворяет в необходимой степени потребности общества.
Необходимость укрепления и обновления технологических цепочек и кооперационных связей в производстве конкурентоспособной продукции проявляется в сложившихся условиях как никогда.
В значительной степени эта проблема может быть решена путем формирования предприятий в различного рода финансово-промышленные группы, ассоциации, холдинги, иные структуры в целях объединения материальных и финансовых ресурсов ее участников для повышения конкурентоспособности и эффективности производства, создания рациональных технологических и кооперационных связей, увеличения экспортного потенциала, ускорения научно-технического прогресса, привлечения инвестиций.
Объединение предприятий может быть произведено в различных формах и по разным основаниям, в том числе:
Объединение предприятий возможно на основании различных принципов.
На основе технологического принципа объединяется ряд предприятий, являющихся последовательными производителями в технологической цепочке, например, сырьевой источник - производитель полуфабрикатов - производитель товарной продукции. На основе рыночного принципа может объединиться ряд предприятий, параллельно выпускающих на рынок отдельные виды или комплексы тождественной продукции.
Координационно-управленческий принцип объединения предприятий предполагает объединение с целью выработки совместной стратегии действий на рынке, регулирования взаимных отношений с государственными службами (налоговыми, таможенными и др.), совместную деятельность с целью защиты и правовой поддержки отечественных товаропроизводителей (формирование совместных предложений по установлению льгот и преимуществ для отечественных товаропроизводителей в области налоговых платежей, таможенных пошлин, тарифов естественных монополий и т.д.), формирование единых требований к системе подготовки кадров в сфере высшего менеджмента, обмен и распределение кадров.
На основе комплексного принципа объединение возможно по различным основаниям для достижения осознанной участниками объединения взаимовыгодной цели.
Объединение предприятий в различных организационно-правовых формах для достижения взаимовыгодных целей в соответствии с принципами, согласованными участниками объединения, имеет ряд преимуществ, так как взаимосвязанность участников производства:
Кроме того, объединение обладает инвестиционной привлекательностью для осуществления долгосрочных капиталоемких инвестиций, так как позволяет направить инвестиции для решения проблем развития отрасли либо какого-то производства в целом. Объединение предприятий позволит сформировать интегрированные структуры, в достаточной степени способные к саморазвитию в условиях рынка.
ПУТИ РЕФОРМИРОВАНИЯ ОТРАСЛЕВОЙ ПРИКЛАДНОЙ НАУКИ
Е.А.РЯБЕНКО
(Россия, г.Москва, ФГУП "ИРЕА")
В начале 1999 г. завершилась первая волна аккредитации научно-исследовательских институтов химического комплекса, которая показала, что в настоящее время научно-исследовательские отраслевые институты, юридически оформленные в виде двух форм собственности, а именно: государственные предприятия федеральной формы собственности и приватизированные предприятия в форме акционерных обществ, количественно распределяются так: 28 институтов являются собственностью государства и 70 - приватизированные предприятия. Таким образом, государство потеряло управление в 70 % НИИ химического комплекса. Ни Министерство экономики, ни Министерство науки и технологий (бывшие) не могут управлять приватизированными НИИ, и есть надежда, что выводы и итоги результатов аккредитации дадут возможность определить пути и способы исправления данной ситуации.
Все вопросы, касающиеся проблем реформирования отраслевой науки, могут быть рассмотрены только применительно к государственным НИИ, так как приватизированные институты контролю и управлению со стороны государства не подлежат уже по определению.
По нашему мнению, первым шагом по реформированию отраслевой науки может стать создание ассоциаций, позволяющих тщательно изучить наболевшие вопросы и проблемы сегодняшнего дня, а также определить перспективы их решения в будущем. Это могут быть отраслевые центры, объединяющие отдельные институты при сохранении их самостоятельного статуса, с созданием совместных Ученых советов и т.д. Причем эти центры на начальном этапе должны создаваться на основании решений первых эшелонов исполнительной власти приказами Минэкономики по согласованию с Миннауки и Мингосимущества без выхода на федеральные правительственные уровни.
Создание и функционирование ассоциаций различных видов напрямую увязываются с проблемами их финансирования, которое сегодня практически может быть осуществлено путем привлечения внебюджетных фондов, которые, в свою очередь, должны создаваться решениями федеральных правительственных органов через законотворческую деятельность Госдумы и в качестве обязательного условия предусматривать необходимые отчисления определенных денежных квот в бюджет ассоциаций.
Что касается перспектив развития акционированных НИИ, то с учетом практически поголовного 100 %-ного акционирования промышленных предприятий химического комплекса наиболее целесообразным является создание так называемой фирменной науки. Это должны быть своеобразные фирменные научные центры, объединяющие в единый комплекс завод или заводы и НИИ по профилю задействованного промышленного производства. Организационно это достаточно просто можно сделать при наличии практически одинаковых форм собственности.
Что касается прикладной отраслевой науки в рамках Министерства науки и технологий, то, по-видимому, настала необходимость создания федеральных центров, объединяющих научные организации различных форм собственности в единые комплексы из нескольких участников, объединенных единством научных направлений по типу горизонтальной диверсификации, или же в вертикально диверсифицированные конгломераты, объединенные по территориальному, технологическому, производственному, коммерческому и т.п. принципам. В любом случае центробежные тенденции в российской науке, как и в экономике России вообще, сегодня наглядно демонстрируют все негативные последствия узкой кастовой разобщенности и сменяются осознанным центростремительным движением в сторону объединения во имя сохранения и прирастания высокого научного потенциала России в преддверии теперь уже совсем близкого ХХI века.
В.М.ТУМИН, М.А.БЛЮМ
(Россия, Москва, МГАТХТ им.М.В.Ломоносова)
Одно из новых и перспективных направлений в экономике России связано с развитием лизинговых отношений. Под лизинговыми отношениями в общем случае понимается приобретение имущества лизингодателем у поставщика и передача его в пользование лизингополучателю на условиях платности, срочности и возвратности. Лизинговые сделки все чаще применяются во многих отраслях отечественной экономики. В качестве примера приведем практику Аэрофлота и других авиаперевозчиков, когда они получают в лизинг воздушные суда и оборудование аэродромных служб. Все шире лизинг применяется в железнодорожном транспорте, развивается лизинг офисного и торгового оборудования; сегодня ставится вопрос о применении лизинга в сельском хозяйстве и других отраслях.
В химической промышленности лизинговые отношения пока не получили распространения. В ряде случаев они были бы выгодны. По оценке Госкомстата, уровень износа основных фондов в отрасли составляет 50-80 %. Одна из причин низких темпов обновления оборудования - отсутствие необходимых для этого свободных денежных средств. По нашему мнению, в определенной мере компенсировать недостаток свободных денежных средств можно таким новым для химической промышленности путем, как лизинг. Между тем многие исследователи утверждают, что развитие лизинговых отношений в химической промышленности имеет мало шансов, поскольку оборудование химических предприятий часто уникально и по этой причине - малопривлекательно в качестве предмета лизинга для лизингодателей.
В самом деле, с точки зрения лизинговых компаний предмет лизинга должен удовлетворять двум основным требованиям. Во-первых, лизинговое оборудование должно быть серийным, т.е. производиться в массовых количествах, и на него должен существовать спрос. Это - страховка для лизингодателя на случай, если из-за несостоятельности лизингополучателя сделка не состоялась и стоит вопрос реализации этого оборудования. Во-вторых, предмет лизинга не должен требовать длительных сроков транспортировки и монтажа, поскольку при отсутствии возможности получения долгосрочных кредитов необходимо минимизировать срок лизинга. Действительно, вертолет в качестве предмета лизинга более привлекателен, чем ректификационная колонна. Стоимость примерно одинакова, но к моменту пробного запуска колонны (сроки ее транспортировки и шефмонтажа исчисляются далеко не днями) сделка с вертолетом будет уже завершена или близка к завершению. Да и куда девать колонну, пусть даже быстровозводимую, если лизинговая сделка сорвется?
Тем не менее, предприятиями химической промышленности широко используется оборудование, которое может быть привлекательно для осуществления лизинговых сделок. К этой категории оборудования можно отнести, например, ряд силовых агрегатов (прежде всего дорогих, но изготавливаемых в больших количествах: насосы, компрессоры), различные стандартизированные емкостные и теплообменные аппараты, смесители, мешалки и иное оборудование, удовлетворяющее критериям ликвидности с точки зрения лизинговых компаний. Эти средства производства не требуют длительных сроков запуска и к тому же широко используются в других отраслях. Для лизинговых операций также могут быть привлекательны не только отдельные конструктивные элементы, но и целые производственные линии. В частности, комплексы оборудования, используемые в малом предпринимательстве (например, линии по производству полимерной продукции - упаковки, пластиковых пакетов), и т.д.
Одновременно лизинг может решить проблему приобретения и уникального химического оборудования. Не обязательно брать оборудование в лизинг напрямую, можно применить механизм возвратного лизинга. В классическом понимании возвратный лизинг применяется на практике, когда у предприятия уже имеется оборудование, но оно простаивает из-за отсутствия оборотных средств. Тогда предприятие продает это оборудование лизинговой компании, тут же получает его обратно в лизинг, а вырученные от продажи средства использует в качестве оборотного капитала для запуска производства. По мере продажи выпускаемой продукции предприятие рассчитывается с лизинговой компанией и восстанавливает право собственности на оборудование. Возвратный лизинг можно использовать нетрадиционно: продать лизинговой компании имеющееся "высоколиквидное" оборудование и тут же получить его обратно в лизинг. Вырученные же средства направить на увеличение не оборотного, а основного капитала: приобрести требующееся уникальное оборудование, которое ни за что не было бы получено по лизингу напрямую. Учитывая, что предприятия зачастую имеют в собственности дополнительно к перечисленным выше иные "высоколиквидные" средства производства, пользующиеся спросом и уже выступающие сегодня в качестве объектов лизинга (например, транспортные средства - от грузовиков до подвижного железнодорожного состава), вероятность осуществления операций возвратного лизинга только повышается.
Таким образом, можно констатировать, что лизинговые отношения не только могут, но и должны реализовываться в химической отрасли: предприятиям они в значительной мере помогут решить проблему обновления парка производственных мощностей, а лизинговые компании получат дополнительную сферу развития своей деятельности.
Т.Н.ХАЗОВА
(Россия, Москва, ОАО "НИИТЭХИМ")
На рубеже нового века в мировой практике влияние науки и реализация ее достижений становится одним из приоритетов развития.
В химическом комплексе 65 % оборудования является морально и физически устаревшим, более 60 % химических производств эксплуатируется свыше 25 лет. Коэффициент обновления основных фондов в последние годы составляет менее 2 %, что по расчетам в 3 раза ниже минимально необходимого.
В производстве преобладают устаревшие технологии, внедренные в своем большинстве на импортном оборудовании в первой половине 60-х годов.
В химической индустрии экспортируется в основном продукция первых химических переделов, т.е. сырье, полуфабрикаты и базовые крупнотоннажные материалы. Около 30-35 % уникальной наукоемкой продукции (катализаторы, химикаты, добавки, смеси и сплавы полимеров, конструкционные полимеры, продукция переработки полимеров) импортируется из развитых капиталистических стран.
Сформировалась тенденция нарастающего отставания технического, технологического и экономического уровня химических производств комплекса от соответствующих показателей развитых стран на 10-20 лет. Такое состояние технологического уровня ведет к снижению эффективности производств, конкурентоспособности химической продукции и доли прогрессивной наукоемкой продукции. Однако научно-техническая сфера пока слабо включена в процессы структурной перестройки экономики. По статистическим данным только 5 % российских предприятий проводят активную инновационную политику, в то время как отечественный рынок все более насыщается зарубежными технологиями и зачастую не самыми передовыми.
Большинство химических предприятий придерживаются в своей инновационной деятельности, прежде всего, имитационной, догоняющей стратегии, внедряют, как правило, уже существующую продукцию, которая в своей основе является неконкурентоспособной.
Рынок наукоемкой продукции, высоких технологий и фундаментальных знаний является ареной самой жесткой мировой конкуренции, а научно-техническая сфера становится одним из важнейших факторов геополитики. Уже сегодня мировые объемы продаж наукоемкой продукции оцениваются почти в 2 трлн. долл. США в год. При этом США контролируют 36 %, а Япония - 30 % этого рынка. Доля России составляет менее 1 %, а в российском экспорте наукоемкая продукция не превышает 1,5-2 %.
В противоположность тенденциям, которые определяют современный экономический рост не только в развитых, но и в развивающихся странах, в технологической структуре российской экономики заметна деградация, а именно: ослабление инновационной активности, невосприимчивость предприятий к нововведениям, низкий коэффициент обновления основных фондов, воспроизводство технологий второго и третьего поколений, преобладание трансфера зарубежных технологий над реализацией отечественных.
Постоянное наращивание выпуска традиционных материалов (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, синтетический каучук, кальцинированная и каустическая сода, этиленгликоль, метанол, минеральные удобрения и др.) на классических технологиях второго и третьего поколений уже в начале ХХI века превратит Россию в поставщика сырья или продукции простейших переделов, засоряющих окружающую среду и неоптимально растрачивающих энергию и рабочую силу.
Мировая практика показывает, что малые и средние предприятия не в состоянии сами угнаться за быстрым развитием научно-технического прогресса. В связи с этим на всех уровнях необходимо усиление кооперации науки и промышленности, направленной на расширение сотрудничества по всей технологической цепочке от возникновения идеи до ее промышленной реализации.
Инновационный менеджмент на предприятии включает:
II Всероссийское совещание "Высокоорганизованные каталитические системы"
Исследование и направленный дизайн высокоорганизованных каталитических систем - одно из магистральных направлений развития современного катализа. Прошедшее 27-30 июня 2000 г. на Химическом факультете Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова II Всероссийское научное совещание "Высокоорганизованные каталитические системы" стало наглядным подтверждением этого тезиса. Совещание оказалось весьма представительным, в нем приняли участие 175 специалистов из 9 городов и 26 научных учреждений и предприятий России, а также ученые Великобритании, Дании, Израиля, Белоруссии и Украины. Характерной особенностью Совещания, наряду с высоким уровнем подавляющего большинства докладов, явилась четко прослеживаемая общность проблематики, связанной с катализом высокоорганизованными системами. Несмотря на разнообразие объектов и катализаторов - от гомогенного катализа жидкофазных процессов до ферментативного катализа и процессов в сложных многокомпонентных гетерофазных системах, очевидной была общая тенденция к детальному исследованию строения и механизма действия сложных, часто - полифункциональных, активных центров, выявлению эффектов надмолекулярной и структурно-фазовой организации катализаторов, исследованию эволюции катализаторов в ходе работы и процессов самоорганизации каталитических систем. Анализ проблематики представленных докладов позволяет выделить три базовых направления развития исследований в области катализа высокоорганизованными системами:
Все указанные подходы нашли отражение в работе Совещания. Во многих докладах они не противопоставлялись, но рассматривались в единстве, как частные отражения общей тенденции перехода от упрощенных представлений о металлокомплексном и гетерогенном катализе как совокупности стадий координации (или адсорбции реагента), собственно каталитического превращения в координационной сфере металла и десорбции продукта (или разложения каталитического комплекса с выделением продукта) к пониманию важности взаимосвязи всех превращений в сложной каталитической системе, включающей большое количество взаимодействующих элементов и подсистем. В этом плане характерен задавший тон Совещанию доклад академика А.Е.Шилова "Механизм катализа многоэлектронных окислительно-восстановительных реакций", в котором указанный подход был обоснован как в общей форме, так и на конкретных примерах многоэлектронных процессов с участием ферментов и их химических аналогов.
Отличительной чертой работ школы А.Е.Шилова, представленных на Совещании, было выявление общности закономерностей классического металлокомплексного и ферментативного катализа. Есть основания говорить о дальнейшем размывании границы между этими двумя областями химии, позволяющем на фоне специфических их особенностей формулировать универсальные подходы к исследованию и созданию катализаторов, сочетающих преимущества синтетических металлокомплексов и ферментов. В этом плане выделяется доклад Т.А.Баженовой (ИПХФ РАН) 'Катализ нитрогеназных реакций выделенным из белка активным центром фермента - железомолибденовым кофактором", в котором были представлены результаты исследований каталитической активности и механизма действия выделенного из ферментативного материала (нитрогеназы) молибден-железо-серного кофактора, оказавшегося высокоактивным и вне белкового окружения. Оказалось, в частности, что кофактор сохраняет высокую активность в восстановлении ацетилена и способен эффективно координировать молекулярный азот. Это позволило автору сделать обоснованный вывод об определенной самодостаточности выделенного из ферментов металлсодержащего кластера, активность которого в первую очередь определяется его строением как полиядерного кластерного образования и лишь во вторую - окружением, средой и природой восстановителя. Интересные выводы о возможных деталях механизма действия высокотемпературной нитрогеназы были сделаны на основании квантовохимических расчетов моделей-аналогов в докладе А.Ф.Шестакова (ИПХФ РАН). Расчеты, выполненные гибридным методом функционала плотности, позволили обосновать новый маршрут ферментативной активации азота с промежуточным образованием закиси азота, ее двухэлектронным восстановлением и дальнейшей диссоциацией связи азот-азот. Установлению детального механизма действия нитрогеназы и определению скоростей элементарных стадий процесса, связанных с переносом электрона, был посвящен доклад Л.А.Сырцовой (ИПХФ РАН). В докладе Р.И.Гвоздева были представлены новые данные о структуре и функциях мембраносвязанной метанмонооксигеназы. Особенности дистанционного переноса электрона в белках как высокоорганизованных молекулярных системах обсуждались в докладе А.И.Котельникова.
Другой подход к проблеме сходства и специфики классического металлокомплексного и ферментативного катализа был продемонстрирован в докладе С.Д.Варфоломеева (МГУ), посвященном генно-инженерному и биотехнологическому подходам к конструированию не существующих в живой природе аналогов ферментативных систем и открывающимся в связи с этим перспективам создания высокоорганизованных катализаторов.
Кластерный катализ - еще одно направление, которому на конференции было уделено значительное внимание. Строение кластерных активных центров катализаторов обессеривания детально проанализировано в докладе М.Брорсона (фирма "Хальдор Топсе А/О", Дания) "Молекулярные кубаноподобные Mo3S4M'-кластеры как модель активных центров катализаторов гидрирования на основе MoS2" .Данные по активным центрам гетерогенных катализаторов использованы автором для прогнозирования свойств гомогенно-каталитических систем. В.И.Елохин (ИК СО РАН) представил статистическую решеточную модель нанесенного кластера, позволяющую учитывать изменение формы частицы и морфологию ее поверхности при взаимодействии с реакционной средой.
Совещание продемонстрировало неослабевающий интерес исследователей к волновым процессам в катализе. Природа химических волн в каталитических реакциях на поверхностях платиновых металлов была детально раскрыта в докладе В.В.Городецкого (ИК СО РАН). Полученные экспериментальные результаты послужили основой для моделирования методом Монте-Карло (доклад В.И.Елохина, ИК СО РАН).
Большинство работ в области гетерогенного катализа были посвящены исследованию природы активного центра и поиску на этой основе путей направленного конструирования катализаторов с заданной морфологией, структурой пор и т.д. Для докладов в этой области характерен системный подход, предполагающий рассмотрение природы активных центров, их взаимодействия между собой и с носителем, влияния модифицирующих добавок и т.д. как единой совокупности взаимодействующих факторов, изучение роли одного из которых в отрыве от остальных не позволяет дать объективную картину каталитического процесса.
Детальное исследование активных центров структурно-организованных оксидов титана с помощью комплекса современных физико-химических методов было представлено в докладе М.В.Цодикова (ИНХС). Б.Р.Шуб (ИХФ РАН) познакомил слушателей с новейшим, разработанным в ИХФ РАН, методом изучения единичных поверхностных комплексов - сканирующей электронно-колебательной спектроскопией. Сверхкритические среды, как было показано в докладе акад. В.В.Лунина и А.А.Галкина (МГУ), позволяют получать высокодисперсные катализаторы с уникальными свойствами. А.М.Володин (ИК СО РАН) предложил использовать стабилизированные на поверхности радикалы и ион-радикалы в качестве спиновых зондов при исследовании активных центров гетерогенных катализаторов. В докладе В.В.Смирнова (МГУ) и М.М.Левицкого (ИНЭОС РАН) на примере полиорганометаллосилоксанов была показана возможность направленного формирования высокоактивных катализаторов с низким координационным числом металла, оптимальным для процессов с участием слабо координирующих с металлом реагентов. При этом без изменения условий процесса и химической природы активного центра и его ближайшего окружения удается добиться увеличения каталитической активности на 2-3 порядка. Механизм фундаментальных элементарных стадий в гетерогенном катализе обсуждался в докладе А.Я.Розовского (ИНХС РАН). Было показано, что классическая схема "дсорбция - реакция на поверхности - десорбция"в большинстве случаев не отражает природы протекающих на поверхности процессов и не пригодна даже для качественного их описания. Адсорбционно - десорбционные стадии гетерогенного катализа в действительности представляют собой сложные химические реакции с одновременным участием как минимум двух молекул реагентов и функциональных групп поверхности.
Направленное конструирование носителей для гетерогенных катализаторов с заданной морфологией, в т.ч. - регулярной структурой пор (мезопористых мезофазных материалов (МММ)) было представлено в лекции М.В. Ландау (Университет Бен-Гуриона, Израиль). В докладе В.Н. Романникова (ИК СО РАН) предложен комбинированный адсорбционно-структурный метод корректного определения текстурных параметров МММ. А.И.Кулак (ИОНХ НАН Беларуси) и А.И.Кокорин (ИХФ РАН) в своей работе проанализировали вопросы о влиянии структуры оксида титана (перехода от поли- к нанокристаллической фазе, роли дефектной подсистемы, кластеризации вакансий и др.) на энергетическое положение уровней, формируемых частицами нанесенных металлов в запрещенной зоне и о закономерностях транспорта электрона в каталитических процессах. В докладе М.Ю.Синева (ИХФ РАН) предложен оригинальный подход к конструированию полифункциональных гетерогенных катализаторов, предполагающий формирование пространственно-распределенной каталитической системы, состоящей из отдельных зон, в которых реакционная способность компонентов реагирующей смеси существенно различается. Конструирование полифункциональных систем по-прежнему остается одним из важнейших способов создания катализаторов с оптимальными свойствами и повышения каталитической активности. В докладе Л.Г.Брука и О.Н.Темкина (МГАТХТ им.М.В.Ломоносова) на примере окислительного карбонилирования алкинов проанализированы функции отдельных компонентов сложной каталитической системы на основе комплексов палладия и фталоцианинов кобальта и железа. Ими предложена новая классификация полифункциональных каталитических систем. В докладе В.Д.Стыценко (РГУНиГ) и W.H.Lee (LG Chemical LTD, R.Korea) рассмотрена роль отдельных компонентов сложных гетерополисоединений, содержащих одновременно 7 химических элементов, обеспечивающих в сумме оптимальную каталитическую активность системы в окислении метакролеина.
Многие представленные работы выполнены на стыке разных направлений катализа. В докладе О.А.Холдеевой (ИК СО РАН) было показано, что гетерополианионы структуры Кеггина, замещенные ионами переходных металлов, могут рассматриваться в качестве гомогенных моделей практически важных гетерогенных катализаторов. Результаты исследования строения и эволюции медьсодержащих гомогенных катализаторов обменной реакции алканов с четыреххлористым углеродом (доклад Е.Н.Голубевой и др., МГУ, ИХФ РАН, ИК СО РАН) показывают, что в данной системе существует оптимальный уровень организации каталитической системы, обеспечивающий максимальную эффективность. Последние достижения в области создания высокоэффективных ценовых катализаторов полимеризации и сополимеризации олефинов были проанализированы в докладе В.И.Цветковой (ИХФ РАН). Синергизм каталитического действия пар ионов металлов в оксилительно-восстановительных реакциях, а также синергизм каталитического действия ионов металлов и электромагнитного излучения рассмотрен в докладе А.Н.Ермакова и А.П.Пурмаля (ИЭПХФ, ИХФ РАН).
Анализ заслушанных докладов и дискуссий показывает, что, несмотря на общеизвестные трудности, с которыми сталкивается отечественная наука, работы в области катализа в России в целом проводятся на уровне, не уступающем общемировому. В таких областях как биомиметика, кластерный катализ, направленное конструирование сложных гетерогенных катализаторов российские ученые удерживают передовые позиции. Хотя уровень обеспечения современным оборудованием и приборами не может считаться удовлетворительным, ряду специалистов удается самостоятельно или в кооперации с зарубежными коллегами проводить эксперименты на очень высоком уровне сложности. Примерами могут служить упомянутые выше работы В.В.Городецкого, Б.Р.Шуба и другие.
В качестве положительного факта участники Совещания отмечали сравнительно широкое привлечение к работе Совещания зарубежных ученых. В решении Совещания Оргкомитету предложено принять меры для его преобразования в международную научную конференцию. В работе Совещания достаточно активно участвовали молодые ученые, в том числе аспиранты и студенты. Три доклада молодых ученых - работы Е.В.Шевченко (ИОНХ НАН Беларуси), Толстуновой (МГУ) и Т.В.Максимовой (ИХФ РАН) - выделены Оргкомитетом как лучшие. Выступавшие отмечали важную роль поддержки, оказываемой работам в области катализа РФФИ, - свыше 40 докладов были посвящены работам, выполняемым при его поддержке, были представлены доклады по работам, поддерживаемым совместными российско-белорусскими грантами РФФИ - БРФФИ. Ряд работ выполнен при поддержке INTAS, программы "Итеграция" подпрограммы "Kатализаторы и каталитические технологии новых поколений", а также при поддержке датской фирмы "Хальдор Топсе А/О".
В ходе дискуссии участники конференции были единодушны в том, что проведение Совещания сыграло важную роль в консолидации той части научного сообщества, интересы которой лежат в области катализа, способствовало развитию имеющихся и возникновению новых контактов, в том числе - и с зарубежными учеными. Совещание занимает уникальную нишу среди других научных мероприятий в области катализа, как российских, так и международных: оно является единственным, специально ориентированным на один из наиболее современных и перспективных разделов катализа - направленный дизайн высокоорганизованных каталитических систем. Следующее, 3-е, Совещание "Высокоорганизованные каталитические системы" решено провести в 2002г. в п.Черноголовка на базе ИПХФ РАН.
Зам. председателя Оргкомитета Совещания проф., д.х.н. В.В.Смирнов
Elizabeth Wilson
Better polymers from new, improved catalysts
Nickel-based catalysts, developed by California Institute of Technology chemistry professor Robert H. Grubbs and colleagues, produce high molecular weight polyethylene, can tolerate contaminants, work at low temperatures and pressures, and don' require a cocatalyst. Not only that, but the catalysts can polymerize olefins with functional groups, which could lead to polymers with new properties [Science, 287, 460 (2000)].
More than 85 million metric tons of polyolefins are produced each year. Since the 1950s, a good percentage of these have been made using Ziegler-Natta catalysts such as TiCl3/(CH3CH2)2AlCl.
During the past 15 years, however, metallocene catalysts have enjoyed increasing popularity in polyolefin production. Unlike Ziegler-Natta catalysts, metallocenes are very well characterized, offering an unprecedented level of control-chemists are able to tailor the properties of resulting polyolefins very specifically.
However, metallocene catalysts require scrupulously clean conditions to be effective. The electrophilic nature of the cationic early-transition-metal center in these catalysts makes them susceptible to inactivation by organic functional groups and impurities such as oxygen, nitrogen, or sulfur.
Another approach to olefin catalysis involves the use of late-transition-metal complexes, which have less of an affinity for oxygen than metallocenes. The Shell higher olefin process (SHOP) employs a neutral, nickel-based catalyst with a phosphorus-oxygen ligand chelate. The SHOP system can tolerate polar functional groups, but it primarily produces oligomers four to 20 units long and requires high temperatures and pressures.
Numerous researchers are working on surmounting these various problems. The strategy of Grubbs and colleagues was to start with the SHOP catalyst, replacing the PO-based species with one based on the more sterically bulky salicylaldimine - an approach developed by Maurice S. Brookhart, chemistry professor at the University of North Carolina, Chapel Hill.
The Caltech team synthesized a number of variants. They were able to produce polyethylene with a molecular weight of more than 250,000, narrow molecular weight distribution, and very little branching. They were also able to copolymerize ethylene and olefins functionalized with polar groups such as hydroxyl.
"These are exciting results than represent a significant step forward in our understanding of transition-metal olefin polymerization catalysis," says Tobin J. Marks, chemistry and materials science and engineering professor at Northwestern University, Evanston, Ill.
"It's impressive work and has meaningful industrial implications,"says John J. Murphy, director of metallocene and single-site catalyst programs at Catalyst Group in Spring House, Pa. However, he says, it's not an unanticipated development. "It's a very logical extension of where the technology is going in industry," he says.
The Grubbs group is continuing to work on its catalyst family. "It will be interesting to see how this area develops as the scope and mechanism are further explored," Marks notes.
JANUARY 24, 2000 C&EN
Michael Freemantle
Bulk silica imprinted with organic functional groups
Researchers have devised a new strategy for imprinting bulk microporous silica with organic functional groups that could lead to the design and synthesis of the materials with features modeled on those of enzymes and antibodies.
Mark E. Davis, professor of chemical engineering at California Institute of Technology, Passadena, and coworker Alexander Katz, now assistant professor of chemical engineering at the University of California, Berkeley, used molecular imprinting to generate bulk amorphous silica with specially tailored microcavities containing aminopropyl groups covalently attached to the pore walls [Nature, 403, 286 (2000)].
"This is a very interesting paper, demonstrating successful imprinting and control over the spatial distribution of organic functional groups in an inorganic support material," comments Andreas Stein, assistant professor of chemistry, University of Minnesota, Minneapolis, and an expert on porous inorganic materials. "I would expect this work to spawn a lot of new research."
Davis and Katz produced bulk amorphous silica by polymerizing tetraethoxysilane using an acid catalyst and a method for synthesizing three-dimensional networks from metal alkoxides known as sol-gel polymerization. During the polymerization process, they incorporated into the silica framework "imprint molecules" consisting of aromatic rings carrying one, two, or tree 3-aminopropyltriethoxilane side groups. Removal of the aromatic cores created framework cavities in which the aminopropyl groups were anchored. They than established the presence of the imprint-generated microporosity by solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy, physical adsorption experiments, catalytic transformations, and other studies.
"The novelty and thus the importance of the work is that the experiments show that imprinting is possible in bulk silica," remarks Kay Severin, senior researcher at Ludwig Maximilians University, Munich, Germany, who recently showed that organometallic catalysis can be enhanced by polymer imprinting with a transition-state analog ( C&EN, Jan.10, page 31). "Traditionally, molecular imprinting has been carried out with organic polymers or in some cases on silica surfaces."
According to Davis and Katz, their silica-imprinting concept can be extended to other types of chemical functionalities and imprints of different size and shape, thus making it plausible to incorporate more specificity and activity into imprinted sites.
"One can now think of using the transition-state analog approach, which is used in the area of catalytic antibodies, to attempt to create rationally designed heterogeneous catalysts," Davis says. "A major breakthrough would be to create a chiral system. To induce Chirality, at last three sites of interaction between solid and guest are needed," he explains. That "is why we developed a methodology for at least three functional groups."
Ketz tells C&EN that his group at UC Berkeley is aiming to develop imprinting as a general strategy for synthesizing materials-by-design. "One of the issues in particular that we wish to pursue is the amount of complexity it is necessary to incorporate into these materials in order to mimic some of the essential features of binding and catalysis found in biological systems," he says.
JANUARY 24, 2000 C&EN
