Большие надежды

Тема перспективного развития возобновляемой энергетики попала в «жернова» обсуждения многих недроперерабатывающих компаний страны. Практически любой научно-практический диалог научного и промышленного секторов с большой толикой неподдельного интереса стал касаться подходов к более глубокой переработке угольного сырья. Перетекание и оформление идей в новые технологии достаточно долго обсуждали и на Красноярском экономическом форуме, где, сквозь разломы гранита науки, представители образовательного пласта возлагали большие надежды на не совсем ещё окрепшие ростки углехимии.

Новое — это хорошо забытое старое

Среди тех, кто не совсем сведущ в тонкостях научных изысканий, термин «углехимия» ровным счётом не даст полного представления о высоком потенциале переработки горючих ископаемых. Однако именно этим направлением на сегодняшний день заняты умы многих российских учёных и игроков отраслевого консорциума. Конечно, на рубеже 2000 года большинство наработок в данной области чуть не погрязло в трясине невостребованности, но к теме вернулись, тем более что с годами актуализация глубокой переработки стала навязчиво напоминать о себе в разрезе угледобычи. По мнению члена-корреспондента РАН, директора Института углехимии и химического материаловедения СО РАН Зинфера Исмагилова «слово углехимия вообще начало забываться, и почти исчезало». Сложившаяся ситуация не радовала руководство Академии наук, и та в свою очередь выступила инициатором создания института углехимии, благодаря чему в 2010 году был создан институт углехимии Сибирской академии наук. Глава государства ясно дал понять, что отдельное направление — это углехимия, над её развитием нужно работать и академии наук, и отраслевым институтам. И следующий год был значим, когда был подписан комплекс мер по развитию углехмии, в котором чёрным по белому говорилось о создании единого центра по углехимии. Сегодня оплот научных изысканий функционирует в Кузбассе — это федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения, где актив единомышленников проецирует свои усилия на получении новых знаний, снижении зависимости от импорта, новых технологиях и новых наноматериалах.

Зинфер Исмагилов

Зинфер Исмагилов, член-корреспондент РАН, директор Института углехимии и химического материаловедения СО РАН

«Одним из ключевых моментов деятельности нашего центра является исследование и паспортизация, создание банка данных углей, в первую очередь, углей Кузбасса. Это всего лишь начальный этап, но в ближайший год мы завершим эту работу, и будем располагать полным паспортом всех углей Кузбасса. Безусловно, параллельно ведётся и создание базовых технологий с тем, чтобы мы от науки шли к производству путём создания технологий, которые мы могли бы продавать предприятиям. Но наш научный потенциал, сконцентрирован не только на углехимии, но и на формировании притока молодых кадров.
Мы определённым образом заинтересованы во вовлечении в данную работу студентов и аспирантов. Сегодня множество институтов работает по этим направлениям углехимии. Таким образом, федеральный центр сфокусировал свои задачи на актуализации заданий и междисциплинарных проектах. Со временем начнётся работа над созданием дорожных карт по реализации и по созданию технологий. На мой взгляд, весьма важно основать стендовые хозяйства. Опыт показывает, для того, чтобы выйти в практику нефтепереработки и в других отраслях, должны быть созданы базовые технологии. Конечно, должна быть единая госпрограмма по исследованиям в области углехимии. Все предпосылки для выполнения задач у нас есть, коллектив центра уверен, что мы их выполним. Причём развитие этих решений зависит от поэтапного внедрения технологий. Существует два сорта технологий, где малотоннажные, скажем, представляют собой сотни и тысячи тонн, а многотоннажные технологии выливаются в миллионы тонн. Каждая из них имеет свои специфику и подходы. Соответственно, задача ближайших лет сводится к развитию малотоннажных технологий с тем, чтобы получить зримый результат в течение 2-5 лет. Вопрос многотоннажных технологий получения топлива из углей в полной мере зависит от плотной отработки в экономическом плане, и на это необходимо прядка 5-10 лет», — пояснял Зинфер Исмагилов.

Близкие перспективы — дальние горизонты

В рамках делового диспута звучала информация о доле НИОКРов в ВВП России, которая составляет 3%. Для большинства участников рыночных отношений выгодно направлять финансовые потоки на НИОКРы в наиболее перспективные коммерческие проекты. И в этом поле встаёт однозначный вопрос о перспективах экспорта лоббируемых решений и технологий в Азию и Китай — страны, где особо остро стоит тема выбросов при высоком уровне потребления угля. Очевидно, что сейчас на первый план выходит проработка интегрированных вариантов взаимоотношений с соседями. Причём определённые подвижки в этом есть, и наряду с зарубежными предложениями отечественная практика уже подкреплена конкретными примерами.

Между прочим, одна из подобных установок благодаря заинтересованным бизнесменам была отправлена в Финляндии, где владельцы после использования освоили процесс и стали обходиться без российских консультантов.

«На самом деле внедрение наукоёмких решений представляет собой очень тонкий процесс, требующий глубокого понимания, а все ноу-хау кроются не в «железе», а в режимах работы установки. Сегодня мы сотрудничаем с промышленными партнёрами, но этого недостаточно. В этом ключе однозначно нужна твёрдая рука государства по воссозданию промежуточного этапа внедрения — опытно-промышленного производства, которого, увы, сейчас практически нет», — с сожалением подчеркнул Сергей Глазов.

Наука и промышленность — звенья одной цепи

Фантом государственно-частного партнерства по-прежнему витает на просторах деловых встреч. Элита бизнеса и научное сообщество уже рассматривают построение подобного моста с усиленной конструкцией в виде государственной поддержки. В то же время каждая их сторон прекрасно понимает, в какой области лежит её интерес и чем он должен быть подпитан. Частный капитал уже сегодня успешно лоббирует научные изыскания.

«Я представляю проект, который выполняется в рамках тесного партнёрства, в основе которого была заложена федеральная целевая программа исследования разработки по приоритетным направлениям, где обязательно должен быть индустриальный партнёр. Им стала компания «Русал», и уже сейчас с нашим участием задействовано много сибирских проектов как раз в рамках совместного финансирования.
Я считаю, если есть потребитель продукта, который хочет, чтобы продукт был получен, эта задача всегда будет решена. А перед нашим коллективом стояла миссия — получать каменноугольный пек. Параллельно при этом вёлся поиск технологии уменьшения выбросов при переработке углей. Мы остановились на технологии, связанной с ожижением.
Каменноугольный пек в производстве алюминия используется в России на 91%, в мире — почти на 85%. Ситуация в компании такая, что практически 50% пека покупается за рубежом в Украине, Китае, Казахстане. И 50% приходится именно на внутренние закупки.
Идя к поставленной цели, сразу получили импортозамещение и разработали технологию, которая позволила уменьшить в этом пеке содержание бензперена в 4-5 раз. Сегодня пек идёт из коксометаллургической переработки. Если обратить внимание, выход по массе получается 1,5-2%. То есть нужно переработать огромную массу угля, чтобы получить пек. А нехватка каменноугольного пека по России в целом составляет 300 000 тонн в год. Если посмотреть на традиционный пирометаллургический способ, когда получается кокс и соответственно выход пека получается 1,5% с достаточно высоким содержанием бензперена. Внедрённая нами технология ожижения построена на том, что мы имеем уголь, имеем растворитель, затем идёт низкотемпературное ожижение и экстракция с выходом до 40% связующего пека.
Преимущества технологии очевидны, поскольку получаем из тонны угля порядка 40%, а не 1,5-2%. Содержание бензперена на 5-10% ниже, что важно, поскольку он идёт на изготовление анодов, которые потом подвергаются обжигу и происходит наименьшее выделение бензперена. При этом себестоимость практически на 100 долларов ниже, доступное сырье, почти отсутствуют газообразные отходы — 0,1%. С тонны угля летит 1,7 тонны СО2.
А суммарная потребность в продукте составляет порядка 450 000 тонн.
Полезное использование новых технологий вполне логично с учётом того, что из угля получается растворитель, это 10 млн тонн мы замещаем, которые не идут в топку. Соответственно, технический углерод выступает как побочный продукт. На сегодняшний день мы полностью прошли все этапы НИР, НИО КР, и заявляем о готовности производить необходимое в рамках заказа количество пека. Уже сейчас есть производство и установки, которые позволят успешно внедрить новые технологии. А в будущем дело за проектом завода на 30 000 тонн и выполнены темпы — 100 000-200 000 тонн пека», — сообщил директор института нефти и газа СФУ Николай Довженко.

Текст: Елена Вашкевич

Материал опубликован в журнале «Добывающая промышленность» №2 2016 г.

Новости по теме

Пейзаж 04 апреля 2018

На воробьиный скок

Первые месяцы нового года славятся двумя явлениями. Во-первых, планируется работа на ближайший период: формируются стратегии, дорожные карты и ...

Читать...