Уголь – целый мир

Фото: Depositphotos

"Просто сжигать уголь – это то же самое, что топить печь денежными ассигнациями". Фраза эта хоть и не является подтвержденной цитатой, но околонаучные и профильные сообщества на протяжении многих десятилетий упорно приписывают авторство Дмитрию Менделееву. Вне зависимости, говорил ли наш выдающийся учёный эти слова, или нет, они правдивы до последней буквы и малейших деталей вложенного смысла.

"Больной человек" энергетики

В 2025 год российский углепром вошел в полуобморочном состоянии нарастающего истощения. Добыча и экспорт товарного угля на протяжении двух последних лет стабильно падала. Только в Кузбассе, главном производственном бассейне страны, в течение 2023-го добыча сократилась до 214 млн тонн (минус 12%), а экспорт – на 12,3 млн тонн. По итогам 2024 года этот показатель снизился до 198,4 млн тонн (еще минус 7,3% в сравнении период-к-периоду). Снизился и экспорт – на 10,4% — до 102 млн т. Базовой проблемой остаётся действующее эмбарго на приобретение российского угля странами Евросоюза. Негативный тренд не закончен.

Одновременно зафиксировано сокращение операционных запасов угля на промежуточных складах-штабелях и в бункерах обогатительных фабрик. Следствием произошедшего, как сообщает Росстат, стал сальдированный убыток за 2024 год, заявленный угольщиками в размере 112,6 млрд рублей, хотя годом ранее они же задекларировали прибыль 374,7 млрд рублей.

Свою антрацитовую вишенку на общий торт добавило министерство финансов Кемеровской области. В 2024 году в региональную казну поступило 43,3 млрд рублей налога на прибыль юрлиц и 8,7 млрд рублей налога на добычу полезных ископаемых (НДПИ), годом ранее эти же показатели – 101,5 млрд рублей и 18 млрд рублей соответственно.

Не жечь

Продолжать скорбную статистику можно долго, гораздо полезнее будет поговорить о долгосрочных стратегиях даже не выхода отечественного углепрома из кризиса, а переосмысления задач его существования и системного перехода к рубежам новой и высокомаржинальной реальности.

Перед угледобытчиками и представителями близко-смежных отраслей стоит донельзя простой выбор. Либо в России в ближайшее время начнётся модернизация и перевооружение сектора с прицелом на глубокую переработку угля, что на удалении 8-10 лет позволит нивелировать скачки рыночного спроса и перейти к плановой работе предприятий со стабильно-средней доходностью. Либо продолжится работа по лекалам прошлого века, с надеждами на очередную холодную зиму и взлетающие котировки.

Есть еще третий вариант. Можно перенять успешный опыт других стран, где уголь остаётся альфой и омегой энергетики, но при этом вырос из заскорузлых штанов банальной добычи и перепродажи низового сырья.

Уголь в массовом сознании почти полностью закрыт могучими плечами нефти и газа, хотя по канонам классической химии все трое являются полноправными членами семейства углеводородов. Из самого названия понятно, что востребованность этих ресурсов зиждется на содержании полезных компонентов, углерода и водорода.

По заветам Менделеева

Ещё со школьной скамьи мы помним, что глубокой переработке подвержены и лигниты, и антрациты, но из-за колеблющегося содержания углерода, серы и других элементов идеальным сырьём для химических метаморфоз является широкий сортамент каменных углей. Давно отработаны технологии, по которым из них получают, в первую очередь, металлургический кокс. На его получение уходит в среднем до четверти угольной массы.

Коксующийся уголь нагревают до 1000°С без доступа кислорода, в результате разложения получается сам кокс и коксовый газ (в пропорции около 75% и 25%). Летучий остаток при коксовании связывают водяным паром, получая каменноугольную смолу и надсмольную воду.

В состав каменноугольной смолы входит более десяти тысяч органических веществ и соединений, и дальнейшая ее переработка позволяет производить нафталин, антрацен, фенантрен, фенолы и каменноугольные масла. Из надсмольной воды при воздействии на неё раскаленным паром можно выделить аммиак, фенолы, пиридиновые основания. Из вторичного бензола извлекают инден-кумароновые смолы, использующиеся как основа для производства лаков, красок, линолеума и широкой номенклатуры резин.

Промышленная переработка угля позволяет в дополнение к рудной добыче извлекать рыночно привлекательные объемы ванадия, германия, галлия, молибдена, цинка, свинца и серы.

Переработка каменного угля верхнего предела метаморфизма при добавлении нефтяного кокса на выходе даёт искусственный графит, который далее применяется при производстве футеровочных плит сталеплавильных печей, тиглей, защиты термопар, скользящих контактов электродвигателей, анодов и сеток ртутных выпрямителей.

Даже остаточная зола, возведенная благодаря перманентной истерике экоактивистов в ранг вселенского зла, тоже может приносить доход. Зольный остаток используется при производстве керамики, огнеупоров, глинозёма, абразивов, а на всем понятном уровне зола широко востребована при изготовлении кровельных материалов и утеплителей, благо они отличаются отменной водонепроницаемостью и низкой теплопроводностью.

Классика и немного плазмы

Только на этом этапе работы с углём промышленно развитые страны производят более пятисот наименований товаров, средняя розничная цена которых в десять, а порой и в двадцать раз выше стоимости базового сырья.

В современном мире, где вечно не хватает топлива, благодаря технологии деструктивной гидрогенизации угля (т.н. процесс Бергиуса-Боша, за который Фридрих Бергиус и Карл Бош получили Нобелевскую премию) возможно промышленное получение синтетической нефти.

Сегодня в дополнение к этой химической классике отработан метод плазмохимической переработки, когда через уголь в специальных реакторах непрерывного или импульсного действия пропускается ток высокого напряжения, что обеспечивает формирование и поддержание плазмы с сопутствующим кратно более быстрым и глубоким разложением угля на базовые элементы.

Плазмохимия очень энергозатратна. Развитие данного направления может стать катализатором строительства новых объектов генерации, например, АЭС малой и средней мощности, чья продукция будет законтрактована на годы вперед крупными якорными потребителями.

Осталось – захотеть

Одним из наиболее перспективных в плане рыночной востребованности и маржинальности направлений переработки угля является получение олефинов. Это ненасыщенные ацикличные углеводороды, простейшим из которых является этилен. Сегодня их получают путем пиролиза бензина, крекинга пропана, либо деструктивным разложением нефти, но это вторичные продукты, что приводит к удорожанию. Если в качестве сырья использовать уголь, это, во-первых, создаст новый рынок сбыта внутри страны, не зависящий от экспортных бурь. Во-вторых, позволит производить этилен, пропилен, различные полимеры, винилхлорид, стирол и этанол с привлекательной себестоимостью.

Для примера, в Китае компания Luxi Chemical запустила в провинции Шаньдун комбинат по переработке угля мощностью 120 тыс. тонн этилена и 180 тыс. тонн пропилена в год. Она же управляет комбинатом по производству метанола из угля, мощность 800 тыс. тонн в год. Только одна компания!

И это мы еще не касаемся добычи метана угольных пластов (МУП). Его концентрация в продуктивных пластах Кузнецкого бассейна не опускается ниже 80%, что делает шахтную добычу крайне опасной. При этом в России общие запасы МУП, по оценкам специалистов, составляют треть всех извлекаемых запасов природного газа.

Крупные российские игроки угольного рынка, оправдывая свое запаздывание с переходом на новый технологический уровень, упирают на то, что подобные проекты подразумевают крупные "долгие" инвестиции. Чистая правда. С тем лишь уточнением, что тот же Китай прошел этот путь за 10-15 лет, воспользовавшись экономическим протекционизмом Пекина. Российское государство буквально на руках носит любого, кто готов работать по наукоёмким направлениям, выделяя им гранты и прикрывая щитами налоговых каникул. Достаточно только захотеть.