В Казахстане ежегодно добывается свыше 100 млн тонн угля, но только 3% из них перерабатывается, а остальное – сжигается в печах для выработки электроэнергии и тепла, или же отправляется на экспорт. Однако этот ресурс может быть ценным сырьем для производства продукции с высокой добавленной стоимостью, которая будет приносить доходы в десятки миллиардов долларов в год.
2020-е могут стать для Казахстана периодом рассвета перерабатывающей отрасли. Запуск в 2022 году завода по производству полипропилена, мощностью 500 тыс. тонн продукции в год, может дать толчок для этого. Национальная компания «КазМунайГаз» объявила о планах реализовать еще ряд нефтегазохимических проектов. В этом году началось строительство крупного завода по выпуску полиэтилена. Да, полипропилен и полиэтилен все еще являются сырьем для производства конечной продукции, но дальнейшее развитие обрабатывающей сферы посильна уже малому и среднему бизнесу.
Еще одной областью, где есть точки для роста перерабатывающей промышленности, является углехимия. Республика обладает значительными запасами угля, которых при нынешних темпах добычи хватит на 250 лет. Сфера переработки угля в стране находится на очень низком уровне (мы производим из него только кокс), хотя уголь может быть сырьем для производства того же пластика, удобрений и даже автомобильного топлива.
Президент Касым-Жомарт Токаев в 2023 году в своем ежегодном послании отметил углехимию в числе направлений, на развитии которой необходимо сфокусироваться. Значит, отрасль по переработке угля для государства станет одной из приоритетных.
Какие проекты в углехимической отрасли можно реализовать в Казахстане? Что сегодня предлагает бизнес? Во сколько оценивается реализация таких производств?
Из угля делаем газ…
В этом году главной темой ежегодного форума угольной промышленности стало развитие углехимической отрасли. Ученые, бизнесмены и специалисты поделились своим видением об этой новой сфере.
Болат Ермагамбет, доктор химических наук, директор Института химии угля и технологии (Астана) предлагает, к примеру, производить из угля синтетический газ, который в дальнейшем можно использовать для газификации отдаленных населенных пунктов, подавать в качества топлива для малых ТЭЦ мощностью до 10 МВт, обеспечивать им потребности малого и среднего бизнеса.
Синтетический газ или синтез-газ получают с помощью обработки угля водяным паром и кислородом воздуха на газогенераторной установке. Поэтому полученный газ также называют генераторным газом, а сам процесс получения газа из угля – газификацией.
По словам ученого, из 1 млн тонн угля при помощи газификации можно получить 1,5 млрд куб. м синтез-газа, а также сплавы металлов, 50 тыс. тонн брикетов, 100 тыс. тонн гуматов калия и натрия. А из 1,5 млрд куб. м генераторного газа в ходе второго передела уже можно производить до 200 тыс. тонн бензина, столько же дизельного топлива и 300 кВт*ч электроэнергии. При этом производство электроэнергии из генераторного газа в мини-ТЭЦ, мощностью 1 МВт, почти в вдвое дешевле стоимости 1 МВт при строительстве пылеугольных теплоэлектрической станции.
Болат Ермагамбет говорит, что угольные месторождения Казахстана содержат большое количество метана. В Экибастузском бассейне при добыче 40 млн тонн угля ежегодно из угольных пластов выбрасывается в атмосферу до 400 млн куб. м метана.
Специалист считает, что углехимия даст мультипликативный эффект. В частности, машиностроительный сектор получит заказы на проектирование и серийное изготовление газогенераторных установок, оборудования для модернизации котельных и ТЭЦ для замены угля на угольный газ. При этом на газ могут перейти коммунальное хозяйство, животноводческая сфера, местные предприятия, фермы и птицефабрики. Повысится производительность труда, благосостояние жителей райцентров, аулов и сел, расположенных на отдаленных точках.
Синтез-газ – технологическое сырье многоцелевого назначения. Он пригоден также для последующего получения жидкого топлива, водорода, метанола и других продуктов. Чтобы производить необходимые материалы и оборудование для организации нового производства и развивать углехимию на базе синтез-газа, нужно предоставлять преференции предприятиям, инвестирующим в проекты глубокой переработки угля.
Майра Казанкапова, ведущий научный сотрудник Института химии угля и технологии, говорит, что в лабораториях института исследованы физико-химические составы углей Шубаркольского, Экибастузского, Карагандинского, Майкубенского и других бассейнов и разрезов. Установлена применимость этих углей к определенной технологии и получены разнообразные продукты, в том числе углеродные сорбенты, или, так называемый, активированный уголь. Его используют на предприятиях металлургической отрасли, в медицине в качестве носителей катализаторов, электродных материалов для изготовления суперконденсаторов и литий-ионных аккумуляторов для очистки, разделения и извлечения различных веществ, как жидких, так и газообразных.
Сегодня крупнейшими потребителями углеродных сорбентов в мире являются США, страны Евросоюза и Китай. Первое место по производству активированного угля занимают США – 34% доли рынка, Европа выпускает 24% всей мировой продукции. Стоимость сорбентов варьируется от трех до $200 тыс. за тонну в зависимости от качества и назначения продукции. Самый дорогой активированный уголь Казахстан импортирует из Японии – по $16 тыс. за 1 тонну. Хотя основной объем покупает из России – по $1,1 тыс. за тонну.
В среднесрочной перспективе казахстанский рынок активированного угля будет расти не менее чем на 10-12% в год, в первую очередь из-за ужесточения экологических норм, считает Майра Казанкапова. В 2021 году объем рынка достиг 10,7 тыс. тонн. В Казахстане, на фоне значительной зависимости рынка от импорта, возникает острая необходимость развития отечественного производства.
Специалистами института разработаны и изготовлены лабораторные и полупромышленные установки карбонизации и активации, отработаны методики получения углеродных и композитных пористых углеродных материалов, наработаны экспериментальные образцы углеродных наноматериалов. Полученные образцы прошли апробацию по очистке газа, сточной и питьевой воды, для очистки почвы от пестицидов, в качестве электродных материалов, для хранения водорода и т.д. При этом ученые готовы взяться также за разработку и создание аккумуляторных батарей из угля. Только нужна поддержка и заинтересованность со стороны компаний и государства.
Что думают угольные компании?
Сложность реализации проектов углехимии – в отсутствии государственных программ, поддерживающих данную отрасль, считает Мирхат Мусанап, заместитель гендиректора ТОО «Богатырь Комир». Уголь в Казахстане практически не рассматривается как сырье и используется лишь для производства электроэнергии и тепла.
«Богатырь Комир» – самый крупный производитель угля в стране – около 40% годовой добычи (Каково состояние угольной промышленности Казахстана).
Мирхат Мусанап говорит, что в ноябре прошлого года в составе официальной делегации, возглавляемой Министерством промышленности и строительства, побывал в Китае, где ознакомился с опытом и достижениями местных компаний в области углехимии. Китайцы презентовали мощности и инфраструктуру заводов, показали производственный процесс.
«Опыт соседней страны позволяет судить о перспективах развития данной отрасли. (…) Современные технологии позволяют производить из угля более 130 видов полупродуктов, которые в дальнейшем используются для производства более 5 тыс. видов продукции», — отмечает он.
В основном в КНР из угля производят синтетический аммиак, карбамид, метанол, кальцинированную и каустическую соду, этиленгликоль, жидкий хлор, соляную и уксусную кислоту.
Во время поездки китайской стороне были представлены качественные характеристики «богатырского» угля и показатели его химического состава. В середине декабря делегация одной из китайских компаний прибыла в Экибастуз для ознакомления с инфраструктурой и мощностями ТОО «Богатырь Комир». В ходе встречи обсудили вопрос о проведении научно-исследовательских работ по определению применимости углей для глубокой переработки и получения продуктов высокого передела. Затем в Китай были отправлены пробы товарного угля с разреза «Богатырь». Исследования должны показать, в каких областях возможно применение экибастузского угля и насколько это целесообразно.
Отрасль углехимии может стать важным звеном в переходе к более экологически чистым методам производства. Однако необходимо тщательное изучение отрасли на наличие водных, энергетических, земельных и прочих ресурсов. Высокая зольность «богатырского» угля может привести к высокому уровню капитальных расходов. Также надо узнать себестоимость продукции, наличие рынков сбыта, ценообразование, конкурентоспособность с иным сырьем, такими как нефть и газ, считает Мусанап.
По его словам, многие компании, занимающиеся производством и реализацией аммиака, метанола, карбамида, селитры и полимеров, уже проявили заинтересованность к реализации углехимических проектов.
Сергей Дадыка, представитель Научно-исследовательского-инжинирингового центра ERG говорит, что в угледобывающей компании «Шубарколь Комир» уже действуют программы по глубокой переработке угля и замещению импорта.
Eurasian Resources Group (ERG) является вторым самым крупным производителем угля в стране – около 25% добычи. Ее добывающие предприятия – «Евроазиатская энергетическая корпорация» и «Шубарколь Комир».
По словам специалиста, первый этап диверсификации производства стартовал в 2006 году с запуска завода по производству спецкокса в основном для ферросплавных предприятий ERG. Общая мощность завода – 210 тыс. тонн. В 2021 году предприятие начало строительство нового завода по производству спецкокса мощностью 400 тыс. тонн в год. Потребность страны в спецкоксе – свыше 1 млн тонн в год. Сейчас большая часть продукции импортируется из России, Китая.
Также компания работает над созданием производства активированного угля мощностью 1 тыс. тонн в год, на основе технологии, разработанной казахстанскими учеными.
«Это синергетический с предыдущим проект, поскольку использует в качестве сырья и топлива продукты коксового производства – мелочь спецкокса и коксовый газ. Основное преимущество шубаркольского активированного угля – его низкая себестоимость, обусловленная использованием в качестве сырья дешевой коксовой мелочи и коксового газа в качестве энергоносителя. Это поможет решить очень важную проблему утилизации производственных отходов», — отмечает Сергей Дадыка.
С вводом в эксплуатацию нового завода ежегодно будет образовываться около 100 тыс. тонн смолы. Компания намерена их перерабатывать. На первом этапе планируется дистилляция смолы на несколько фракций, в числе которых: компонент каменноугольного пека для анодной промышленности, сырье для производства технического углерода и котельного топлива. На втором этапе планируется более тонкое разделение фракций смолы на фенол, нафталин, бензол, толуол и ксилол. Работы по первому этапу – в активной фазе и планируется их завершить до конца этого лета.
Также в планах наладить производство технического углерода из тяжелых фракций дистилляции смолы. Проведены лабораторные исследования и проанализированы несколько вариантов сырья, подтверждающие возможность получения технического углерода высокого качества в объеме 40-50 тыс. тонн в год.
«Такой товар востребован на рынках ЕС, США и Азии, применяется при производстве автошин и других видов резинотехнических изделий, пластиков и уже может считаться продукцией глубокого передела. Проект в активной фазе на этапе разработки технического задания и технико-экономического обоснования. Также рассматривается создание совместного предприятия с компаниями, работающими в химическом секторе и производстве автошин для усиления компетенций проекта», — говорит Дадыка.
В Китае уже появились технологии получения из кокосового газа метанола и специальной химии, – в частности, диметилкарбоната.
«С особым вниманием мы изучаем возможности крупнотоннажной переработки угля и угольной мелочи в топливный газ, а также в химические продукты и удобрения для внешней реализации. К таким продуктам, для примера, относятся: аммиак, карбамид, сульфат и нитрат аммония и другие комплексные удобрения на их основе. Компании Китая достигли значительных успехов в производстве этих продуктов», — сказал Дадыка.
По его словам, особый интерес привлекают обычные и биоразлагаемые полимеры, полученные на основе процессов переработки угля, себестоимость которых уже вполне конкурентоспособна по сравнению с продукцией нефтегазохимии. Экономические аспекты подлежат глубокому анализу и сравнению, но уже сейчас явно прослеживается зрелость технологий углехимии и ее перспективы.
«Для Казахстана углехимия может стать крайне важной альтернативой нефтегазохимии, особенно учитывая сравнительные запасы этих ресурсов. Мы продолжаем поиск наиболее оптимальных путей развития и возможности создания совместных предприятий с китайскими партнерами», — отмечает специалист.
При этом исполнительный директор Республиканской ассоциации горнодобывающих и горно-металлургических предприятий Николай Радостовец полагает, что в перечень приоритетных видов деятельности, осуществляемых на территории специальных экономических зон, следует включить производство продукции углехимической отрасли.
По его словам, сейчас угледобывающие компании реализуют проекты за счет собственных средств, не могут получить банковские займы и ограничены в возможности реализовать крупные проекты углехимии. Без содействия правительства производство новых видов угольной продукции будет невозможно, считает эксперт.
Инвестиции и прибыль
Олег Пак, председатель правления Казахстанского союза химической промышленности сообщил, что альянсом предпринимателей «Парасат», при участии ОЮЛ «Казхимпром» и Центра развития углехимии в Казахстане разработан проект Концепции создания углехимической отрасли страны, которая имеет инвестиционный потенциал в $12-13 млрд и предполагает реализацию 15 крупных углехимических проектов. В частности, предлагается создание предприятий по производству синтетического аммиака с дальнейшим выпуском карбамида, аммиачной селитры и других азотных удобрений. В пул проектов входят и организация производства метанола, водорода и другой продукции.
Эти проекты позволят наладить выпуск продукции как для внутреннего рынка, так и на экспорт в сумме до $10 млрд в год, с созданием до 20 тыс. новых рабочих мест.
Барьерами для развития углехимии в Казахстане сегодня являются отсутствие государственной политики и требований к добывающим и энергетическим компаниям в части глубокой переработки угля, высокая стоимость вложений – для реализации одного проекта нужны от $300 млн до $1 млрд в зависимости от передела.
По мнению Олега Пака, чтобы стимулировать недропользователей инвестировать в глубокую переработку угля необходимо внести соответствующие изменения в контракты. Государство должно принять концепцию развития углехимической отрасли, участвовать в финансировании проектов, вовлекать в создание предприятий средства национального и пенсионного фондов, а также средств добывающего сектора. Также нужно создать межведомственную площадку по вопросам развития углехимии. При этом он отметил, что на сегодняшний день правительство дало задание на разработку дорожной карты и соответствующего закона о развитии углехимии.
Ержан Елекеев, председатель правления национальной компании «Kazakh Invest» отмечает, что переработанный уголь стоит в 25-30 раз дороже. За счет переработки угля можно получить те же продукты, что и за счет нефти и газа. При этом цены на уголь ниже и стабильны, чем на газ и нефть. По предварительным расчетам нацкомпании, неиспользуемый потенциал углехимии страны составляет $25 млрд (таблица №1).
Представитель Kazakh Invest считает, что синтезирование газа является наиболее перспективным направлением для получения товаров более глубокого передела. Так, из синтез-газа можно производить аммиак, метанол и этанол. Из них при дальнейшем переделе можно выпускать карбамид, азотные удобрения для агропромышленного комплекса, химической и деревообрабатывающей промышленности, а также поливинилхлорид, полипропилен, перекись водорода, уксусную кислоту и многое другое.
Между тем, председатель НПП «Атамекен» Асет Сыдыков рассказал о дефиците специалистов с высшим и средним специальным образованием в углехимической отрасли. Необходимо развивать систему образования и профессиональной подготовки, чтобы обеспечить отрасль квалифицированными кадрами.
Как видим, в Казахстане есть как условия для развития углехимии, так и преграды. Хорошая новость в том, что у нас большое количество сырья, его добыча налажена, внутренний рынок не испытывает нехватку в угле, мы даже его экспортируем – в среднем 25-30% ежегодного производства. Крупные добывающие компании заинтересованы в дальнейшем переделе угля. Есть иностранные бизнесмены из соседнего государства, которые могут поделиться опытом и технологиями переработки. Остается принять соответствующие законодательные нормы и документы, которые будут регулировать отрасль, и создадут условия для привлечения и защиты инвестиций. Главным минусом глобального постепенного отказа от угля как от топлива стало то, что международные банки и инвесторы не дают длинные деньги предприятиям угольной промышленности. Но в то же время углехимия может стать альтернативным направлением для развития отрасли. Поэтому инвестиции в углехимию можно считать и вкладом в декарбонизацию. Возможно, в этом заключается преимущество новой для Казахстана области.
Таблица №1. Потенциальные рынки сбыта и доходы от продажи продукции углехимии*
| Продукция | Рынки сбыта, $/тонна | Потенциал, млрд $ |
| Аммиак | Евросоюз $1 300 | 2,6 |
| Южная Корея $947 | ||
| Метанол | Евросоюз $762 | 5,9 |
| Китай $342 | ||
| Этанол | Евросоюз $1 320 | 3 |
| Армения $1 338 | ||
| Карбамид | Евросоюз $786 | 6,8 |
| СНГ $506 | ||
| Этиленгликоль | Евросоюз $933 | 1,8 |
| Турция $628 | ||
| Азотные удобрения | Евросоюз $756 | 0,4 |
| Турция $929 | ||
| Поливинилхлорид | Евросоюз $7 458 | 0,6 |
| СНГ $5 029 | ||
| Полипропилен | Евросоюз $1 320 | 2 |
| Китай $1 216 | ||
| Перекись водорода | Евросоюз $600 | 0,3 |
| СНГ $1 737 | ||
| Уксусная кислота | Евросоюз $1 223 | 1,2 |
| Турция $904 | ||
| Источник: АО «НК «Kazakh Invest» | ||
*При расчете взяты рынки сбыта с отрицательным торговым балансом, положительной динамикой импорта за 2018-2022/2021-2022 гг.
Таблица №2. Потребление химической продукции в Казахстане за 2023 г., тыс. тонн
| Наименование | Потребность | Производство | Импорт | Экспорт |
| Аммиачная селитра | 622,9 | 380 | 373,1 | 130,3 |
| Кальцинированная сода | 757,4 | 400 | 357,5 | 113 |
| Синтетический аммиак | 103,5 | 36 | 74,4 | 6,9 |
| Карбамид | 76,6 | 80 | 72,8 | 76,3 |
| Метанол | 33,3 | 0 | 33,3 | 0 |
| Каустическая сода | 77,1 | 26 | 53 | 1,9 |
| Соляная кислота | 47,7 | 45 | 5,5 | 2,7 |
| Источник: ОЮЛ «Казхимпром», статистические данные, «Богатырь Комир» | ||||