Снижение объемов рынка сбыта казахстанского угля требует комплексного внедрения его глубокой переработки внутри страны с учетом требований экологии, меняющихся технологий энергетики и металлургии. Однако казахстанские предприниматели пока не готовы вкладывать в углехимию, хотя в стране уже есть импортозамещающие наработки продуктов топлива и химического сырья, а на республиканском уровне разработанная программа развития углехимического комплекса страны пока не получила масштабную поддержку.
На этой неделе ТОО «Институт химии угля и технологии» получил утвержденные государством патенты по способу комплексной переработки угля и наноструктурированным катализаторам, сообщил «Къ» директор исследовательской организации Болат Ермагамбет.
По его словам, в Казахстане сохраняется научная потребность в выработке способов мокрого и сухого обогащения экибастузского угля для увеличения его реализации через снижение зольности и содержания пустой породы, что повысит экологичность и теплоту сгорания. Вместе с тем перед институтом также стоят исследовательские вызовы глубокой переработки углей разных марок с работающих 26-ти разрезов Казахстана, которая может осуществляться путем термического разложения органической массы угля.
«Если органическую массу угля перерабатывать, то можно получить химические продукты. Если минеральную часть перерабатывать, то можно извлечь оттуда сплавы металлов, редкоземельные элементы. Поэтому комплексная глубокая переработка угля становится более рентабельным производством, чем сжигание угля. Перевод органической массы угля в горючий газ в присутствии водяного пара и кислорода является экологически чистым и экономически выгодным процессом. Потому что процесс протекает автотермический, то есть с неполным окислением угля образуется смесь окиси углерода и водорода, что является ценнейшим сырьем для выработки электрической энергии, тепла, моторных топлив, химических продуктов. При высокотемпературной переработке оставшегося после газификации шлака можно получить редкоземельные металлы, сплавы металлов, необходимые для производства высокомарочных металлов», – пояснил г-н Ермагамбет в комментарии «Къ».
Из угля да в газ
С развитием экологичных технологий и перехода российских ТЭЦ на газ, казахстанский уголь теряет свой сбыт за рубежом и за счет этого его добыча с каждым годом сокращается. Хотя, по словам эксперта углехимии, поставляемый в Западную Европу шубаркольский уголь там перерабатывается с получением технологичных продуктов, а не сжигается сырьем на тепловых электростанциях.
«Если наша страна хочет поднимать топливно-энергетический комплекс, то необходима модернизация технологий сжигания, причем не угля, а газа, полученного из него. Применение угольного газа для генерации энергии и тепла будет более экологически чистым, чем прямое сжигание угля. В настоящее время коэффициент полезного действия ТЭЦ составляет всего максимум 48%. На наших тепловых электростанциях сохраняются старые технологии, разработанные в 60-х годах. В мире разработаны более совершенные технологии сжигания угля для генерации энергии и тепла», – говорит Болат Ермагамбет.
В Институте углехимии и технологии последние пять лет занимаются внедрением технологий по глубокой переработке угля. Создан опытно-экспериментальный газоуглехимический комплекс на угольном разрезе «Сарыадыр» в Акмолинской области. Там имеется лабораторная инфраструктура и промышленная среда, где ученые занимаются разработками, позволяющими получать топливо и химические продукты из каменного угля, который считается хорошим сырьем для производства газа из-за жирности и ценным химическим продуктом из-за содержания оксида алюминия в минеральной части до 18%.
«Все говорят о необходимости трансферта технологий из-за рубежа, но мы против этого. Наш мини-завод по глубокой переработке угля мощностью на 5 тонн угля на угольном разрезе «Сарыадыр» изготовлен силами отечественных ученых, проектировщиков, машиностроителей, наладчиков. Мини-завод состоит из нескольких блоков: газификации, компримирования, очистки и синтеза жидких продуктов. Сейчас мы разрабатываем технологию газификации угля в шлаковом расплаве, что позволит получать одновременно газ и сплавы металлов. Также в комплексе действует линия по брикетированию угольных мелочей, производству удобрений для сельского хозяйства и электростанция на газе для выработки электроэнергии на 300 Квт. Кроме этого, нами были разработаны технологии получения малотоннажной химии – углеродные материалы, нановолокно, нанотрубки, которые имеют высокопрочные характеристики. В зависимости от технической характеристики угля отрабатываем технологический регламент. В нашем портфеле есть такой проект, как переработка ила сточных вод в Астане. Предварительные эксперименты показали, что при совместной газификации ила с угольной мелочью можно получить горючий газ с высокой калорийностью», – отмечает глава института.
В центр через регионы
Интерес к опыту углехимии проявили на павлодарском предприятий KSP Steel, который эксперты планируют посетить на этой неделе. «Экибастузский уголь требует более тщательного изучения, потому что его зольность достаточно высокая, но мы совместно с KSP Steel будем разрабатывать технологию получения газа и сплава металла. Это могут быть силикоалюминиевый, силикомарганцевый сплавы для наладки ферросплавного производства. То есть газ будет направляться на выработку электроэнергии или нужды различных производственных циклов», – добавляет Болат Ермагамбет.
В целом в Павлодарском регионе позитивно воспринимают наработки института. Замакима области Николай Дычко пригласил его специалистов поучаствовать в создании угольного кластера в регионе, поскольку там видят будущее угольной промышленности в разработке углехимических продуктов с высокой добавленной стоимостью. Наработками института также интересуются в таких странах как Монголия, Румыния и Киргизия. Однако на республиканском уровне должного интереса пока не выказывается.
«Я подготовил проект госпрограммы развития углехимии, но в профильном министерстве не хотят видеть бюджетные расходы, ведь это надо будет проводить через обсуждение в парламенте. В правительстве могут включить ее в дорожную карту, но скажут развивать за счет собственных средств. Тут надо решить конкретно: развивать или не развивать углехимию в Казахстане. Пока мы будем топтаться на месте западная наука и технологии, конечно, будут опережать нас во много раз. Есть возможность получения финансовой поддержки у международных доноров, однако там обычно требуется государственное софинансирование, чтобы проекты пошли», – рассказывает Болат Ермагамбет.
Выйти в тираж
До этого институт получил грант от Всемирного банка в рамках проекта коммерциализации технологий, его средства пошли на возведение опытной установки. Сейчас планируется масштабировать ее опыт с учетом приоритетности экологии и, в меньшей степени, экономической рентабельности. Ученые осознают, что для финансовой устойчивости института им необходимо коммерциализировать наработки опытной установки с расширением выпуска реальной продукции. Однако при сертификации технологий они сталкиваются с медлительностью бюрократического оборота, который затягивает оформление документов на годы.
«У нас в институте исследование идет параллельно с внедрением. Мы здесь разрабатываем катализаторы, сорбенты, различные продукты из угля, технологию, техрегламент и одновременно внедряем. Все полученные продукты, конечно, должны иметь конкретную техническую характеристику, получить сертификаты, иначе не будет возможности их реализации. К примеру, мы получили по новой технологии гумат калия, а теперь встал вопрос его сертифицировать, без этого не будет реализации. Но получить сертификат соответствия, паспорт качества не так-то просто. На процесс стандартизации продукта мы затратили 7–8 месяцев в комитете технического регулирования, теперь вышли на Национальную палату предпринимателей, где дают сертификат происхождения, там более требуется 40 наименований документов, а мы хотим войти в реестр отечественных производителей», – отмечает заместитель руководителя проекта Жанар Касенова.
В целом предприниматели Казахстана не готовы вкладывать в углехимию, считают сотрудники института. Горно-металлургические предприятия находят проектные институты по добыче угля в Казахстане и заказывают там разработки, отчисляя им для освоения обязательный 1% от совокупного годового дохода, но инновационные проекты для глубокой переработки угля заказывать не готовы. Хотя в Институте химии угля и технологий получены импортозамещающие продукты, такие как синтетический бензин, дизтопливо и катализаторы.
«Стоимость литра моторного топлива может достигать 75–80 тенге при объемах производства порядка 300 тыс. тонн в год, такие расчеты были проведены совместно с партнерской швейцарской компанией. Синтез бензина происходит из газа, поэтому он выходит ультрачистым. Мы применяем собственные катализаторы, разработали технологию приготовления и его активации вне реактора синтеза. Такая технология экономит производственные и материальные затраты. Мы пока ничего не говорим, как это делается, потому что у нас в Казахстане нет производства катализаторов, все они покупные из-за рубежа», – не раскрывает все секреты Болат Ермагамбет.
