Обзор СМИ от 1 июня 2021 года

КАК ПОЛУЧИТЬ ДОХОД ОТ СВАЛОК

 

Сергей Передерий, «Леспроминформ»

 

При производственном процессе на ЦБК образуется сульфатный и сульфитный лигнин – в зависимости от технологии варки целлюлозы. Сульфатный лигнин в основном утилизируется в энергетических установках целлюлозно-бумажных заводов и ограниченно применяется в производстве полимерных материалов, фенолформальдегидных смол, а также как компонент клеящих композиций в производстве ДСП, картона, фанеры и др. Лигнин получают и на гидролизных заводах в результате промышленного гидролиза растительного сырья (в том числе древесной щепы) для производства этанола, кормовых дрожжей, фурфурола, ксилита и других продуктов.

 

На гидролизных и биохимических заводах лигниновые отходы, как правило, вывозятся в отвалы и загрязняют большие территории. Запасы гидролизного лигнина в России составляют десятки миллионов тонн и сопоставимы с отходами лесопиления и дерево­обработки. В отличие от древесных отходов, лигнин сконцентрирован в отвалах возле гидролизных заводов. Поскольку его утилизация не организована, актуальна проблема хранения и экологического загрязнения.

 

Применение гидролизного лигнина

Многие европейские специалисты отмечают, что нигде в Европе нет таких масштабных скоплений неиспользуемого энергетического сырья, как на гидролизных заводах в странах СНГ.

По данным СМИ, в СНГ использование гидролизного лигнина в качестве химического сырья не превышает 5%. International Lignin Institute сообщает, что в мире для промышленных, сельскохозяйственных и других целей применяется не более 2% технического лигнина. Все остальное сжигается в энергетических установках или вывозится в отвалы – но, в отличие от в России и стран СНГ, для дальнейшей переработки.

Проблема утилизации гидролизного лигнина остается главной в отрасли с 1930-х годов. И хотя ученые и практики давно доказали, что из лигниновых отходов можно производить высококалорийное топливо, удобрения и другие полезные продукты, за долгие годы существования гидролизной промышленности в СССР, а потом в РФ и странах СНГ, их использование в полном объеме наладить не удается.

Трудности промышленной переработки гидролизного лигнина обусловлены сложным составом полимера, а также нестойкостью и необратимым изменением свойств при химическом и термическом воздействии. Отходы гидролизных заводов представляют собой не природный лигнин, а в значительной степени измененные лигнинсодержащие вещества или смесь веществ, характеризующуюся высокой химической и биологической активностью. Кроме того они загрязнены песком, землей и т. п. Гидролизный лигнин, кроме собственно лигнина, содержит легко разлагающиеся компоненты: органические кислоты, моносахара, трудногидролизуемые углеводы, смолы, жиры, низкомолекулярные фенольные соединения, а часто и серную кислоту. Разложение гидролизного лигнина с получением фенола, бензола и других продуктов обходится дороже их синтеза из нефти и природного газа при сравнимом качестве.

В 1998 году фирма «Текнаро» (ФРГ) разработала технологию производства из лигнина и волокон льна материала арбоформ, или «жидкой древесины». В застывшем состоянии арбоформ похож на пластик, но обладает свойствами полированной древесины. Исследования показали, что после многочисленных циклов переплавки характеристики «жидкой древесины» не меняются. В 2000 году в г. Карлсруэ (ФРГ) запустили экспериментальный завод по производству арбоформа.

Гидролизный лигнин и другие отходы гидролизного производства (гидролизная карамель, шлам-лигнин) можно использовать в производстве комплексного органоминерального удобрения, для изготовления пластификатора клея (как заменитель ржаной муки) и в качестве пластификатора поливинилхлорида, в электротехническом производстве кремния как составляющую углеродистого восстановителя, при изготовлении трехслойных ячеистых бумаголигнинных плит как компонент плитных материалов, в качестве добавки в бетонные смеси и при изготовлении лигнинной муки (как наполнитель пластмасс вместо древесной муки). Доказана экономическая эффективность использования гидролизного лигнина для производства активированного угля.

В сравнении с пиролизом березовой древесины выход активированного угля при производстве из гидролизного лигнина в два раза выше. Используются две технологии. Первая предполагает следующие этапы: сушка, формирование, термическое разложение, парогазовое активирование. Вторая технологическая схема представляет собой пиролиз-активацию в среде водяного пара.

В СССР промышленный цех по производству активных углей из гидролизного лигнина был запущен в эксплуатацию в 1985 году на Бирюсинском гидролизном заводе (Красноярский край). Но сегодня нет ни СССР, ни Бирюсинского гидролизного завода. Введение в России в январе 2001 года в рамках борьбы с контрафактным алкоголем акцизов на спиртосодержащую продукцию и другие «антиалкогольные» законодательные акты, постепенно привели к закрытию (банкротству или перепрофилированию) всех (больше 60) работавших в РФ гидролизных заводов.

Примерно 25% активированного угля для внутреннего потребления импортируется. Основным фактором роста рынка активированного угля является нарастающее загрязнение окружающей среды, связанное с промышленным производством.

Высокие темпы роста потребления активированного угля характерны для развивающихся стран, в первую очередь Азиатского региона, и вызваны увеличением населения, растущей потребностью в питьевой воде, а также усиленным загрязнением окружающей среды. Последние несколько лет средний ежегодный прирост мирового потребления активированного угля держался на уровне 5,5% и в 2017 году составлял 1,7 млн т, а по итогам 2019 года – уже около 1,9 млн т. В 2019 году Fortune Business Insights оценивал мировой рынок активированного угля в $2,86 млрд. По прогнозам, рынок будет расти и к 2027 году достигнет $4,0 млрд. Крупнейшим потребителем активированного угля стали страны Азиатско-Тихоокеанского региона ($1,19 млрд в 2019 году).

На рост рынка активированного угля также повлияла ограниченность сырьевой базы для его производства, в частности, скорлупы кокосового ореха, из которого производится высококачественный активированный уголь. А активированный уголь из лигнина по качеству не уступает «кокосовому».

Большинство заводов, выпускающих активированный уголь, расположены в Китае, США, Бельгии, Франции, Германии, Индии, Филиппинах, Шри-Ланке и ряде других стран, богатых сырьем для производства. При этом США и европейские страны производят в основном активированный уголь среднего и высокого качества, а Китай – среднего и низкого качества, то есть относительно дешевый. Тем не менее КНР – крупнейший производитель, обеспечивающий около 43% мирового производства.

Около трети ввозимого в Россию активированного угля китайского производства. Большие объемы поставляются из Индии, Шри-Ланки и Филиппин. Дополнительным стимулом для поставщиков российского рынка стало увеличение закупок активированного угля российскими нефте- и золотодобывающими компаниями.

Увеличение поставок на российский рынок недорогого активированного угля из Китая и других стран Тихоокеанского региона заставило российских производителей предпринять шаги по защите своих интересов. Так, в ноябре 2010 года российское правительство выпустило постановление «О мерах по защите российских производителей активированных углей» в результате, которого были установлены новые импортные пошлины на активированный уголь.

 

Справка

Активированный уголь – высокопористый углеродный сорбент, получаемый из различных углеродсодержащих материалов органического происхождения: древесного и каменного угля, торфа, скорлупы кокосовых орехов, косточек плодов и др. Это единственный сорбент, характеризующийся высокой способностью поглощения токсичных органических загрязнений из воды. Все питьевое водоснабжение и глубокая очистка сточных вод основаны на использовании порошкового и зерненого активированного угля. Не менее 35% мирового объема их производства идет на подготовку питьевой и технической воды. Активированный уголь применяется как сорбент для очистки сточных вод ЦБК и маслосодержащих конденсатов ТЭЦ, в различных фильтрах для жидких и газообразных субстанций (начиная от фильтров для противогазов и заканчивая многоступенчатыми промышленными фильтрами), в производстве медицинских препаратов, как восстановитель в металлургии, в пищевой промышленности – для очистки сахарных сиропов, глюкозы, в ликеро-водочном производстве, а также производстве соков и напитков, в химической, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности – для производства химических волокон, каучука и ПВХ-смол, для очистки паров, газов, аминовых растворов; в горно-металлургической – при флотации руд и извлечении золота, в энергетике и других отраслях.

 

Гидролизный лигнин как топливное сырье

Гидролизные заводы часто сжигают лигниновые отходы в котельных, хотя ввиду потенциальной ценности лигнина это нерационально. Но такой способ утилизации позволял снизить расходы на вывоз в отвалы, а главное – затраты на закупку мазута и угля на гидролизных производствах. В первой половине 2000-х годов на Речицком опытно-промышленном гидролизном заводе в Белоруссии (единственном в СНГ предприятии по производству дубового дубильного экстракта и технического фурфурола) впервые стали использовать отходы производства в качестве топлива для заводской котельной в промышленном масштабе. Котлоагрегат на базе котла ДЕ 25/24 фирмы Kazlu Rudos Metalas позволял сжигать лигнин, целлолигнин и древесные отходы в разном соотношении. После пиролиза топлива при 600–800°С в предтопках пиролизный газ дожигали в котле с полным разложением и сгоранием органических канцерогенных веществ. Температуру горения повышали до 1100°С (и выше) за счет предварительного подогрева дутьевого воздуха. В этом котлоагрегате лигнин горел без «подсветки» газом и при любом содержании древесной щепы или опилок в смеси. Кроме того, на Речицком гидролизном заводе производили формованный лигнин на стационарной установке в рамках проекта «Разработка и освоение производства энергоносителей из отходов гидролизного производства». После ликвидации предприятия собственником имущества РУП «Речицкий опытно-промышленный гидролизный завод» стал «Речицкий райжилкомхоз», и дальнейшая судьба этого проекта неизвестна.

Самым перспективным способом утилизации гидролизного лигнина считается пиролиз, обеспечивающий наиболее полную и безотходную переработку с получением ценных твердых, жидких и газообразных углеродосодержащих продуктов. Уголь, образущийся при пиролизе гидролизного лигнина, по физико-химическим свойствам близок к древесному, содержит 70–90% углерода в зависимости от режима пиролиза, 3–30% летучих веществ. Теплотворная способность лигнинового угля выше 7000 ккал/ кг, поэтому его можно использовать в качестве топлива.

В СНГ ряд компаний, например, научно-производственный кооператив «Технология» (Республика Беларусь), НПО «Универсалспецстрой» и другие, владели запатентованной технологией утилизации отходов гидролизных заводов с получением стандартизированных видов твердого топлива. Созданные на ее основе технологические линии позволяют перерабатывать отходы гидролизных заводов (лигнин и сопутствующие энергонесущие отходы из отвалов в разных пропорциях) в топливные брикеты с высокими потребительскими свойствами: высокой прочностью, теплотворной способностью 7500 ккал/кг и выше (сравнимой с теплотой сгорания угля), низким содержанием серы – примерно 0,07% и экологической безопасностью. Важно, что при их сжигании содержание вредных веществ в отходящих газах не превышает 10% предельно допустимых концентраций, установленных в Евросоюзе, то есть эти брикеты можно поставлять в европейские страны.

Технологию производства топливных гранул (пеллет) и брикетов из гидролизного лигнина в промышленном масштабе разработали в Германии, в Техническом университете г. Котбус, при участии Научно-исследовательского центра по изучению биомассы в Лейпциге и компании – производителя технологического оборудования. Пилотный проект был запущен в 2013 году. Финансирование осуществлялось за счет грантов Евросоюза по программе охраны окружающей среды. Пеллеты из лигнина, как и древесные пеллеты, служат топливом для промышленных котельных, вырабатывающих тепло или электроэнергию.

В Онежском районе Архангельской области в 2015 году ОАО «Бионет» при содействии специалистов немецкой компании Alligno запустило первый в России завод по производству пеллет из лигнина, построенный на базе бывшего Онежского гидролизного завода. Общий объем инвестиций в производство составил около €40 млн: 10 миллионов – акционерные инвестиции Газпромбанка и 30 миллионов привлечены банком в рамках проектного финансирования. Накопленные в советское время запасы лигнина позволят предприятию в течение 10–15 лет производить до 150 тыс. т пеллет в год.

В «Бионете» не раскрывают покупателей, сообщая лишь, что продукция отгружается во Францию, Данию, Германию и другие страны Евросоюза. Кроме экономической составляющей проекта, важна его социальная значимость для региона. В результате организации производства биотоплива не только решается проблема отвалов лигнина и снижается их негативное воздействие, но и появляется экспортный продукт.

 

Справка

Гидролизный лигнин, как любая органика, содержащая значительное количество кислорода, склонна к брожению независимо от условий хранения. При сбраживании гидролизного лигнина образуются диоксид углерода СО2 и метан СН4 и выделяется тепловая энергия, что приводит к самопроизвольному возгоранию отходов.

Для того чтобы подавить природную бактериологическую активность лигнина в отвалах, бесполезно изолировать его от окружающей среды, поскольку анаэробное сбраживание это не остановит. Анаэробным бактериям для жизни достаточно содержащегося в лигнине кислорода (до 30%). Термохимические расчеты показывают, что хранилище 3–4 млн т лигнина обеспечивает бактериям питательную среду на 250 лет.

А вот при нагревании лигнина до 500–550°С все виды бактерий гибнут. Этот метод чрезвычайно эффективен, поскольку в результате термического распада органической субстанции получается твердый обугленный продукт – высококалорийное экологически чистое бездымное топливо и газообразная пиролизная субстанция, при сжигании которой подавляется рост бактерий и высвобождается энергия для пиролиза. Таким образом, одновременно решается экологическая проблема и обеспечивается самоокупаемость способа.

Предотвращение возгорания гидролизного лигнина путем его обугливания – хорошо изученный процесс и отработанный, например, на Красноярском биохимзаводе.

 

Канский проект

Группа компаний Al Berg из Красноярска и Научно-исследовательский институт строительных материалов и композитов предложили проект комплекса термической переработки гидролизного лигнина расчетной влажности 40% из промышленных отвалов Канского района Красноярского края производительностью 270 тыс. т в год. Требуемые капитальные вложения – 170 млн рублей.

Отвалы лигнина, оставшиеся от советских гидролизных заводов, подвержены самовозгоранию. Этот проект, по сути, безальтернативный способ предотвращения возгорания лигниновых отходов.

Из 2,7 млн т лигнина в канском хранилище можно получить до 1 млн т обугленного углеродного продукта. Мощность технологической линии принимается из расчета ликвидации хранилища за 10 лет, то есть получения 100 тыс. т обугленного продукта в год. Затем линия будет работать на отходах деревообрабатывающих предприятий Канского района. Спрос на экологически чистое топливо обеспечивается требованиями охраны воздушного пространства Красноярска и других городов края.

Комплекс состоит из двух параллельных технологических линий. Товарная продукция – топливные брикеты. Сырой лигнин отбирается экскаватором, доставляется автотранспортом к месту переработки, складируется на открытой площадке, рассчитанной на трехдневный запас сырья. Технологический процесс начинается с сушки лигнина (насыпная масса сырого лигнина примерно 100 кг/м3) в сушильном барабане производительностью 15 т/ч. Время сушки 15 минут. Теплоносителем служат газообразные продукты сгорания: 180–250°С. Производительность барабана по сухому лигнину не менее 10 т/ч.

Лигнин с содержанием влаги не выше 5% при 120°С поступает без промежуточного хранения в подогреватель винтового типа с тепловой рубашкой, по которой циркулирует газообразный теплоноситель (500°С). Разогретый до 320–350°С лигнин теряет до 7,5% массы (5% – испарение остаточной физической воды, 2,5% – бертенирование1) и затем загружается по 1,5 т в контейнеры-реторты объемом 15 м3, где происходит пиролиз за счет экзотермических реакций.

Газообразные и жидкие (жижка) продукты термического распада отводятся, а полученный твердый обугленный продукт, раскаленный до 800°С, выгружается в винтовой охладитель, служащий еще и смесителем, где орошается водосмоляным конденсатом. За счет тепловой энергии обугленного продукта вода испаряется, а смолистые компоненты и вещества, растворенные в водосмоляном конденсате, адсорбируются на его частичках.

Из смесителя обугленная масса при 60–80°С немедленно подается в пресс-формы гидравлического пресса СМ-301 Б или СМ-1085 для брикетирования. Формованные брикеты хранятся на складе готовой продукции при температуре не выше 40°С и во избежание случайного возгорания продуваются воздухом с повышенным содержанием влаги. Упакованная в биг-бэги продукция отправляется потребителю.

В результате охлаждения пиролизного газа до температуры окружающей среды пары воды и смол конденсируются с образованием неконденсирующегося газа (выход примерно 37,3%), и водосмоляного конденсата (примерно 62,7%).

Примерный вещественный состав неконденсирующегося газа (% по объему):

оксид углерода, СО 66,1

диоксид углерода, СО2 11,3

метан, СН4 22,6.

Плотность неконденсирующегося газа 1,22 кг/нм3, теплотворная способность 4215 ккал/кг.

Водосмоляной конденсат состоит из воды, смолы и водорастворенных кислородных соединений.

Химический состав топливного брикета, % по массе:

углерод, С 90,8

водород, Н2 2,2

кислород, О2 5,4

сера, S2 следы

зола 1,6.

Сотни научных организаций во всем мире давно занимаются исследованиями и разработками в области утилизации гидролизного лигнина, и в разные годы их предложения внедрялись в промышленности. В последнее время такие работы стали особенно актуальны в связи с необходимостью решения экологических проблем, снижения углеродного следа и промышленного использования биомассы в энергетике. Но в Российской Федерации без серьезной государственной поддержки, скорее всего, отвалы никуда не денутся. Подтверждение тому описанная ситуация в Красноярском крае: «эффективным менеджерам» целесообразнее ежегодно закапывать бюджетные деньги и перманентно кормиться с «кормушки», чем разом закрыть проблему.

 

SEGEZHA GROUP ПРИРАСТАЕТ КРАСНОЯРСКИМ ЛЕСОМ

 

Ольга Мордюшенко, «КоммерсантЪ»

 

Segezha group планирует консолидировать Новоенисейский ЛХК — крупный лесохимический актив в Красноярском крае, где она собирается построить ЦБК на 1 млн тонн. Процесс компания начала в феврале, заключив опцион с банком «Траст», а теперь договорилась о приобретении оставшейся миноритарной доли с Мартином Херманссоном, который может получить место в совете директоров Segezha и участвовать в новых проектах компании.

 

Segezha group 21 мая объявила, что подписала соглашение по приобретению миноритарной доли Tegli Holdings Ltd, которой принадлежит 100% акций Новоенисейского лесохимического комплекса (НЛХК). Сделку предполагается закрыть до 31 июля 2021 года при выполнении условий соглашения. До этого компания уже заключила опцион с банком «Траст» на покупку мажоритарной доли в Tegli Holdings Ltd, а также приобрела у банка и ООО «Тройка Лизинг» права требования по кредитам и долгам НЛХК на общую сумму 11,5 млрд руб. за 2,3 млрд руб. «Реализация опциона по покупке мажоритарной доли зависит от наступления определенных обстоятельств»,— пояснили в компании. За счет новой сделки Segezha Group сможет полностью консолидировать НЛХК и интегрировать актив в периметр группы.

В июне 2020 года Арбитражный суд Красноярского края по собственному заявлению компании признал НЛХК банкротом. Тогда компания указывала, что ее долги составляют около 11 млрд руб. при уровне собственных средств в 1,5 млрд руб. Как пояснял “Ъ” гендиректор управляющей компании НЛХК «РФИ Консорциум» (владеет 29% НЛХК) Андрей Доленко, объявление банкротства «больше техническое» и связано с изменением отношений с банком—залоговым кредитором НЛХК из-за ухудшения ситуации на внешних рынках сбыта. Сейчас на активе введена процедура наблюдения, также «Траст» подал иск на 10 млрд руб. к владельцу «РФИ Консорциума» Мартину Херманссону, заявляя, что «лишен возможности контролировать деятельность предприятия» из-за корпоративного конфликта с ним. Господин Херманссон выступал поручителем по долгам НЛХК по кредитам, которые брались НЛХК в 2015–2018 годах в Рост Банке (в ходе санации объединен с «Трастом»), а также по обязательствам комплекса перед Бинбанком (также вошли в «Траст»).

Как говорится в сообщении Segezha, владеющая ею АФК «Система» планирует в случае успешного закрытия сделки продолжить деловое сотрудничество с Мартином Херманссоном. По договоренности сторон он будет номинирован в кандидаты в совет директоров Segezha Group и сможет активно участвовать в новых проектах группы, в том числе ориентированных на глубокую переработку древесины, а также увеличение объема продаж в Европе и в США.

Как пояснил “Ъ” глава Segezha Group Михаил Шамолин, Красноярский край является для компании важнейшей точкой опоры при формировании современных производств по глубокой переработке древесины в Сибирском регионе. По его словам, компания намерена там создать «суперсовременный высокотехнологичный производственный кластер, который обеспечит комплексную переработку всех видов лесосырья». За счет покупки НЛХК Segezha сможет увеличить мощности по выпуску пиломатериалов на 30–40%, пеллет — на 55%. Общая расчетная лесосека группы вырастет примерно на 27% (на 2,2 млн кубометров).

 

Справка

НЛХК — одно из крупнейших деревообрабатывающих предприятий замкнутого цикла, расположено в городе Лесосибирск Красноярского края. Ежегодная расчетная лесосека — 2,2 млн кубометров древесины, мощность производства топливных гранул — 60 тыс. тонн, МДФ — 20 млн кв. м. По данным агентства WhatWood, в последние два года предприятие производит 300–320 тыс. кубометров пиломатериалов (около 1% производства в РФ). Комплекс имеет собственный речной флот. Чистая прибыль за 2019 год составила 341 млн руб., выручка — 4,2 млрд руб.