Голубой

Голубой
уголек
\ НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ \
Андрей
ГРИГОРЬЕВ
Все привыкли, что уголь можно лишь
сжигать. Однако в Красноярске
была разработана и внедрена
технология гибкой и экологичной
переработки угля в газ,
активированный уголь или кокс —
в едином технологическом процессе.
Об этой схеме рассказал директор
Красноярского филиала ЗАО
«Карбоника-Ф» Алексей Морозов.
Алексей
Морозов,
директор
Красноярского
филиала
ЗАО «Карбоника-Ф»
36
Реализовать прогрессивную, экономически эффективную и экологически безопасную технологию удалось на опытно-промышленном предприятии ЗАО
«Карбоника-Ф» в Красноярске. Завод успешно функционирует уже более десяти лет, перерабатывая в год
до 30 тыс. т бурого угля Канско-Ачинского месторождения. Он выпускает активированный уголь (углеродный
сорбент), который закупает ГМК «Норильский никель»,
мусоросжигательные заводы Москвы и другие потребители. Второй продукт технологии «Карбоника» — чистый синтез-газ, идущий напрямую, без дополнительной
очистки, на производство тепловой энергии для получения горячей воды в Красноярске.
— Алексей Борисович, пожалуйста, расскажите,
в чем преимущества технологии «Карбоника»?
— Она не имеет аналогов в мире. В отличие от существующих технологий глубокой переработки угля (газификации угля), «Карбоника» не нуждается во внешнем
подводе тепла, а работает за счет особого режима горения исходного угля. Нет надобности в кислородном дутье,
достаточно обычного атмосферного воздуха. Получается
синтез-газ, не загрязненный вредными продуктами разложения угля. При его сжигании вредные примеси в дымовых газах тоже, соответственно, минимальны, что позволяет работать без применения дорогостоящего очистного
оборудования. За счет этих особенностей наша продукция
на 25–30% дешевле получаемой с помощью аналогичных
технологий. Окупаемость энерготехнологического комплекса, работающего по технологии «Карбоника», составляет примерно 3–4 года с начала эксплуатации.
ПРЯМЫЕ ИНВЕСТИЦИИ / № 6 (98) 2010
Хочу также отметить, что традиционная технология
производства активированного угля состоит из двух стадий: сначала делают полукокс, который затем подвергают активации продуктами сгорания или перегретым паром (что требует больших энергозатрат). Нам же удалось
объединить в одном процессе все стадии производства
и получать чистый газ.
— Каким образом?
— В технологии «Карбоника», варьируя только параметры технологического процесса без каких-либо изменений в оборудовании, мы можем получать из угля
просто чистый синтез-газ, активированный уголь и газ,
а в третьем варианте — полукокс и газ. То есть технология объединяет три возможности в одном процессе. Этого
удалось достичь, «перевернув» процесс: разжигаем уголь
с одной стороны, а окислитель — воздух — подаем с другой. За счет теплопроводности фронт горения постепенно
перемещается навстречу потоку воздуха, а за фронтом
горения остается нужный углеродсодержащий продукт.
Меняя по ходу параметры, можно оставлять весь углерод
угля в твердом виде (полукокс), средний уровень — получение высокопористого углерода — активированного
угля, третий уровень — конверсия всего угля в газовую
фазу. Основной процесс в нашем производстве, как я уже
сказал, — выпуск активированного угля. Но и получаемый
при этом газ — энергоноситель, который практически
не содержит пыли, его легко транспортировать и сжигать
в котле. Газ по калорийности уступает природному, но так
как вырабатывается из низкосортного дешевого канскоачинского угля, получается очень недорогим.
— Почему вы специализируетесь именно на производстве активированного угля?
— Наше предприятие строилось как опытно-промыш­
ленное, для отработки этой технологии, так что мы производим в год лишь около 1 тыс. т активированного угля.
Могли бы выпускать и больше, но есть проблема сбыта.
К сожалению, многие российские предприятия, особенно в условиях финансового кризиса, должным образом
не используют свои очистные сооружения, годами не меняют уже загрязненный в процессе очистки активированный уголь или используют вместо него обычный дробленый. Это при существующем низком уровне экологического контроля сходит им с рук. Так зачем же тратить
деньги на дорогостоящий активированный уголь? (Стоимость 1 кг российского активированного угля составляет 60–100 руб., дешевого бурого молотого — примерно 700 руб./т, менее рубля за 1 кг.) По расчетам наших
специалистов, минимальная потребность отечественной
работающей промышленности в активированном угле —
25–30 тыс. т в год, а сейчас в стране потребляется только около 14 тыс. тонн.
Хотя и в этом направлении появились положительные
сдвиги: на нас выходят новые потребители. Рынок активированного угля при развитии промышленного производства и энергетики, а также при повышении уровня
экологического контроля будет только расширяться.
Если же ориентироваться на производство среднетемпературного кокса (полукокса), то это имеет смысл, если
производственная мощность составляет несколько сотен тысяч тонн. Наш цех на производство таких объемов
не рассчитан, хотя рынок имеется, особенно сейчас, когда цены на кокс постоянно растут.
\ РЕАЛЬНЫЙ СЕКТОР \
ИТАР-ТАСС
Замена привычных, но дорогих
энергоносителей дешевыми
марками угля
по технологии
«Карбоника»
окупится за
1–2 года.
— Алексей Борисович, несколько слов об использовании получаемого горючего синтез-газа.
— Его мы сжигаем в котлах для нагрева воды, направляемой в систему отопления прилегающего к цеху микрорайона. Это самое простое решение. Однако, по оценке
специалистов отраслевых исследовательских институтов
(ЦИАМ, ЗИОМАР и др.), наш газ технологически легко использовать вместо природного газа или жидкого топлива
для получения электроэнергии. Для наиболее распространенных паросиловых установок синтез-газ пригоден без
ограничений, а для газопоршневых может потребоваться
дополнительная небольшая очистка газа от пыли. Техникоэкономические расчеты, выполненные совместно с инжиниринговой компанией «СибКОТЭС», показали, что включение блока предварительной газификации в технологическую схему производства электрической и тепловой
энергии на угольной мини-ТЭЦ мощностью 6 МВт не увеличивает капитальных вложений (по сравнению с традиционной твердотопливной технологией) — за счет снижения
затрат на природоохранные сооружения.
Поэтому перспективно заменять традиционные технологии сжигания угля в энергетике коммунального хозяйства технологией «Карбоника». Хочу подчеркнуть, что
использование газа вместо угля позволяет реализовать
принцип когенерации, когда энергия выхлопных газов
энергоустановки
(турбины или газопоршневого двигателя) используется
для выработки тепла, что существенно увеличивает КПД
и экономит энергоресурсы.
Очень эффективной технология «Карбоника» будет
в отдаленных районах, где осуществляется завоз для
энергетических нужд мазута и дизельного топлива. Как
показывают наши расчеты, для замены 1 куб. м природного газа потребуется 7,8 куб. м нашего синтез-газа.
Кубометр природного газа в Сибири (например, в Омске) стоит 2,28 руб. Стоимость синтез-газа в сопоставимых по теплотворной способности объемах — 2,1 руб.
за 7,8 куб. м. То есть экономия, даже без учета затрат
на транспортировку природного газа, при замене его
нашим составит 0,18 руб., или 8% стоимости природного газа. Если же учитывать перспективные цены на природный газ (порядка $400 за 1000 кубометров), то размер экономии увеличится до 9,9 руб. за 1 куб. м, или 80%
стоимости природного газа. Аналогичная картина наблюдается и при замене мазута синтез-газом. В Сибири 1 кг
мазута стоит 9,1 руб., а сопоставимое по калорийности
количество синтез-газа — 2,6 руб. То есть уже сейчас
экономия от замены 1 кг мазута составит 6,5 руб., или
70% стоимости мазута.
Убедительный пример: при внедрении технологии
«Карбоника» на зерносушилке в поселке Балахта (Красноярский край), где вместо мазута стали использовать
синтез-газ, все затраты на дополнительное оборудование
окупились за счет экономии расходов на мазут всего лишь
за один сезон сушки зерна!
Замена привычных, но дорогих энергоносителей широко распространенными дешевыми марками угля, газифицируемыми по технологии «Карбоника», окупится
за 1–2 года. Это касается в первую очередь объектов
коммунальной энергетики небольших поселков Сибири. Кроме того, безусловно, выгодно использовать
синтез-газ для термических процессов (нагрева, обжига и т. п.) как в производстве стройматериалов (цемент, кирпич и др.), так и других продуктов — вместо
дорожающего жидкого топлива и природного газа.
— «Карбоника» может стать экономичной
альтернативой обычным технологиям получения электроэнергии?
— Да, в России много предприятий, где были
заложены газовые котлы. А сейчас газа для них
не хватает. Более того, даже там, где его достаточно, переработка низкосортного угля в газ экономически более выгодна. Если говорить о перспективе,
количество такого угля почти безмерно — только
в разрабатываемых канско-ачинских месторождениях его хватит на 300 и более лет. Есть и другой
экономический аспект: цену природного газа в России Газпром планово увеличивает и со временем
она достигнет европейского уровня. Поэтому думающие руководители производств давно ищут замену природному газу. Качественный газ из угля, получаемый по технологии «Карбоника», может стать
достойной альтернативой. Ведь, повторюсь, прямое
сжигание угля значительно менее эффективно, как
в плане экологии, так и по экономическим показателям. Других разработанных экологически безопасных и экономически эффективных процессов
переработки угля пока нет.
ПРЯМЫЕ ИНВЕСТИЦИИ / № 6 (98) 2010
37