Высокорентабельная технология промышленной переработки древесины

Поговорим о возможностях

От редакции: Поводом для этой публикации стала недавно состоявшаяся в редакции «ЛесПромИнформ» дискуссия специалистов, имеющих большой опыт в лесном бизнесе. Представляем участников обсуждения.

Сергей Передерий: Тема нашей встречи – обсуждение необходимости применения малотоннажной технологии химико-термомеханической массы (ХТММ) для переработки низколиквидных сортиментов древесного сырья, тонкомерных балансов, в том числе лиственных и низкокачественных технологических и топливных дров с гнилью, а также древесных отходов лесопромышленного производства. Как вы утверждаете, эта технология обеспечит революционное повышение рентабельности лесозаготовительного и лесопильного бизнеса. Еще в 2006 году в «ЛесПромИнформ» вышла статья «Химико-технологическая масса – волокнистый полуфабрикат XXI века». Как вы считаете, Владимир, журналисты не ошиблись с этим названием?

Владимир Крылов: Не ошиблись. За последние 20 лет на площадках действующих целлюлозных предприятий вошли в строй четыре завода химико-термомеханической массы общей мощностью около 1 млн т с инвестициями около €1 млрд. Это Светогорский ЦБК (Ленинградская область), Камский и Соликамский ЦБК (Пермская область), Сыктывкарский ЛПК (Республика Коми). Но за эти годы не построено ни одного целлюлозного завода на новой лесосырьевой базе (в системе GreenField).

С.П.: Поясните, почему строятся только заводы химико-термомеханической массы, а целлюлозные – нет?

В.К.: На то есть сырьевые, технологические, экономические и экологические причины. Сырьевые: для производства экструзивной ХТММ (ЭХТММ) применяется «всеядная» технология переработки любых пород, оптимально – осины. В целлюлозном производстве необходимы отдельные технологические потоки для хвойных пород, лиственницы, березы и осины. Технологические: для производства целлюлозы применяется варка с переводом лигнина в растворимое состояние, называемое «черный щелок», а для массы – только размол в дисковых мельницах. Лигнин в щепе пластифицируется. К тому же современные технологии производства бумаги и картона позволяют частично или полностью заменять целлюлозу дешевой ХТММ, на которую повысился спрос. Экономическая причина проста: расход древесины для производстве массы в два раза ниже, выход товарной продукции в 2 раза больше, чем в случае целлюлозы, причем доля древесного сырья в себестоимости целлюлозы составляет 40–50%, а в себестоимости массы – 15–20%. К тому же товарная беленая ЭХТММ дешевле целлюлозы на 30–35%, ее цена около $450 на франко-заводе. Экологические: при производстве массы в газовых и дымовых выбросах отсутствуют дурнопахнущие и вредные вещества, поскольку, в отличие от целлюлозного производства, не используются химикаты, содержащие серу и хлор. Используется оборотная вода, поэтому нет необходимости строить дорогостоящие очистные сооружения и нести затраты по их содержанию и эксплуатации. Все это и делает ХТММ полуфабрикатом ХХI века. Замечу, что мы обсуждает технологию получения малотоннажной экструзивной термомеханической массы при производительности оборудования 7, 17, 35 и 70 тыс. т в год.

С.П.: В чем сходства и различия технологий производства пеллет и ЭХТММ?

В.К.: Производство пеллет – только механический процесс, а массы – химико-термомеханический. Сырьем для биотопливных брикетов или пеллет служат опилки, а для массы – технологическая щепа.

И пеллеты, и ЭХТММ производятся из первичного древесного сырья – круглых сортиментов, которые нужно распилить на части, окорить, а потом пустить на технологическую щепу. Для производства массы щепу нужно отсортировать до приемлемых размеров и выдержать в кучевом хранении не менее месяца. Для производства пеллет – высушить, размолоть и спрессовать. Есть и другой путь: при переработке отходов лесопильного завода на производство ЭХТММ идут только кусковые, из которых изготавливается технологическая щепа, а для пеллет – еще и опилки. При обеих технологиях удельный расход древесины на одну тонну готовой продукции одинаковый: 2,5–3 м³ в зависимости от породы, технологических особенностей оборудования на производстве. Обе технологии отличает высокая экологическая защищенность: нет сточных производственных вод, дурно пахнущих и вредных веществ в газовых и дымовых выбросах. Проблематичный фактор для организации этих производств – высокое удельное потребление энергии на одну тонну готовой продукции: 120– 150 кВт·ч/т – для пеллет, 500– 600 кВт·ч/т – для ЭХТММ. В производстве ЭХТММ, в отличие от пеллетного, возможна рекуперация до 30% затраченной энергии за счет отбора вторичного тепла при размоле в рафинерах и сжигании отходов.

Главное отличие: цена товарных пеллет франко-завода – $100–120 за тонну, а ЭХТММ – $400–450 за тонну, то есть в четыре раза выше! При этом рентабельность производства пеллет с учетом стоимости древесного сырья не превышает 20%, а производства ЭХТММ – доходит 50%. Использование в качестве основного сырья для пеллет древесины в круглом виде, даже низкокачественной и малоликвидной, может привести к банкротству предприятия. Например, каждое пятое новое пеллетное производство в России, «заточенное» на переработку такого сырья, обанкротилось в течение первых двух лет работы. Еще один пример: самый крупный в Европе пеллетный завод мощностью 1 млн т пеллет в год, построенный на Выборгском ЦБК за 12 млрд руб., в 2018 году выпустил только 18 тыс. т пеллет и выставлен на продажу за 4,3 млрд рублей.

С.П.: Для производства пеллет выпускается широкая линейка технологических линий и установок производительностью от 100 кг/ч («китайских мясорубок») до 100 тыс. т в год и выше. А как обстоят дела с линейкой оборудования для выпуска массы?

В.К.: Это очень важный вопрос. Развитие мирового производства волокнистых полуфабрикатов, к которым относится масса, шло с повышением удельной производительности оборудования, которое достигло 1–1,2 млн т в год на одном заводе.

Это объясняется стремлением к снижению стоимости продукции и повышению производительности труда. Требовалось все больше древесного сырья, поэтому увеличивалось расстояние доставки и росли транспортные расходы. Например, лимит расстояния доставки на ЦБК технологических дров – 200–300 км, а балансов – 500 км. Древесина – это объемный груз с высокой себестоимостью транспортных расходов, а ее доля в себестоимости волокнистых полуфабрикатов (ВПФ) может доходить до 50%. Поэтому вырубка лесов в пределах лимитированного расстояния перевозки заготовленной древесины в конечном итоге приводит к банкротству целлюлозных и ХТММ-производств, что и случилось более чем с 20 предприятиями в Северной Америке. Создание лесопромышленных плантаций с коротким оборотом рубки на вырубленных площадях не избавляет заводы от угрозы закрытия, так как в северных широтах годовой прирост древесины даже при специально подобранных хвойных породах очень маленький. Невозможно соблюдать принцип неистощимого и непрерывного лесопользования в пределах лесосырьевой базы, используемой для грузосбора древесного сырья. Крупнотоннажные производства ВПФ не могут решить проблему утилизации побочных ресурсов заготовления древесины, таких как технологические дрова и балансы, объем которых достигает 60–70% заготавливаемой древесины, расположенной за пределами грузосбора лесосырьевой базы. В итоге, поскольку в стране всего 18 целлюлозных заводов, сосредоточенных в трех регионах страны, такое сырье не может использоваться эффективно. Например, за Уралом, включая о. Сахалин, всего три ЦБК, два из которых – Братский и Усть-Илимский расположены рядом, в Иркутской области. Поэтому и экспортируют балансы – круглые лесоматериалы в Китай и Японию. Если, как хочет руководство страны, запретить экспорт, закроются сотни лесозаготовительных предприятий.

Но есть в мире одна страна, где теперь не строят крупные целлюлозные и ХТММ-заводы, а, наоборот, закрывают. В Китае в последние 20 лет строятся только малотоннажные заводы производительностью 20, 50, 100 и 200 т в сутки. Их уже более трехсот. А все построенные за последние 10–15 лет в России крупнотоннажные заводы по выпуску ХТММ – от 600 до 800 т в сутки.

С.П.: То есть вы предлагаете для переработки сырья, не имеющего ликвидного и рентабельного сбыта, или отходов древесины размещать малотоннажные заводы в местах заготовки древесины или на площадках крупного лесопильного производства?

В.К.: Да. Необходимо распределить малотоннажные заводы по лесным регионам РФ бóльшими или меньшими долями. Средняя рентабельность лесозаготовки в РФ – 1,9%. Причин низкой прибыльности лесозаготовок много: дороговизна строительства и содержания дорог, дождливое лето и теплая зима, несоответствие инфляционных издержек стоимости ГСМ, запасных частей – цене реализации заготовленной древесины, затраты на лесовосстановление и охрану от пожаров, чиновничий беспредел и т. п. Но главная – многие лесозаготовительные предприятия не могут продать безубыточно низкокачественные и малоликвидные сортименты, такие как технологические топливные дрова (крупномерные с наличием гнили) и маломерные балансы, особенно лиственных пород. Для подтверждения приведу факт: в балансе распределения на разные виды переработки заготовленных в 2018 году 239 млн м³ древесного сырья в России исчезли 28 млн м³ на сумму около 42 млрд руб. при усредненной цене себестоимости заготовки 1 м³ обезличенного сортимента. Это наверняка и есть низкокачественная и неликвидная древесина.

Если бы из этого объема изготовили массу, то получилось бы 9,3 млн т на сумму 37,2 млрд руб., в том числе чистой прибыли лесозаготовителей около 15 млрд руб. Объем выпуска ВПФ в 2018 году в РФ составил 8,6 млн т.

Знаете ли вы такой способ переработки древесины, который обеспечивает 40–50% годовой рентабельности?

С.П.: Конечно, нет, ведь это не алкогольный, не табачный и не криминальный наркотический бизнес. Насколько мне известно, в России рентабельность всех видов переработки древесины не выше 12–15%.

В.К.: Вы правы. Интересно, что окупаемость новых заводов в первую очередь зависит от рентабельности выпуска товарной продукции, объема общих и удельных капитальных вложений. В целлюлозной промышленности удельные затраты на строительство и оборудование нового целлюлозного завода составляют $2000 на тонну, а с освоением новой лесосырьевой базы для него – около $3000 на тонну, то есть, чтобы построить завод мощностью 1 млн т целлюлозы, надо инвестировать около $3 млрд. Причем окупаться он будет 15–17 лет. Разве найдется олигарх в РФ, который захочет инвестировать $3 млрд в долгосрочный проект с получением первой прибыли через 15 лет? Поэтому за последние 40 лет не построено ни одного целлюлозного завода на новой лесосырьевой базе. Последний – Усть-Илимский ЛПК – был пущен в 1978 году. Для сравнения: национальный проект в жилищной и социальной сфере, реализуемый в 2019 году, проинвестирован в размере всего 128 млрд руб., а один целлюлозный завод стоит 195 млрд рублей.

Напоминаю, что малотоннажный завод по производству массы окупается за 1,5–4 года, а удельные капиталовложения составляют всего $185–200 на тонну, то есть в 10 раз ниже, чем при классической целлюлозной технологии.

С.П.: А что вы скажете об инвестициях в предлагаемую вами технологию производства ЭХТММ?

В.К.: Оборудование изготавливается 3–6 месяцев. Строительство зданий и сооружений с инженерной инфраструктурой занимает не более года. На шеф-монтаж с обучением рабочего персонала уходит 3–4 месяца. То есть от идеи до пуска завода проходит не более двух лет. При рентабельности около 40% и таком коротком периоде окупаемости инвестиционного проекта несложно привлечь кредиты банков.

Стоимость оборудования годовой производительностью 7, 17, 35 и 70 тыс. т составляет 90, 180, 260 и 380 млн руб. соответственно. Будут необходимы также средства на строительство зданий, сооружений, создание инженерной инфраструктуры, обустройство вентиляции, водоснабжения и закупку технологического транспорта. При этом для разных заводов ввиду наличия ряда производств на лесозаготовительных и лесопильных предприятиях инвестиции будут составлять от 30 до 60% стоимости оборудования.

С.П.: За почти 20 лет становления пеллетный бизнес в России достиг высокого уровня: общее производство пеллет сегодня 2 млн т в год. В последние пять лет массово сертифицируются российские пеллетные заводы, выпускающие гранулы для бытового потребления по европейским нормам ENplus, не отстают по темпам сертификации производители индустриальных гранул по нормам SBP. Российские пеллеты востребованы на рынках ЕС, в Южной Корее и Японии. Например, более 40% всего экспорта российских пеллет приходится на Данию. Отработаны и налажены логистические схемы поставок и т. п. С каждым годом, пусть не так быстро, как экспортный, развивается и внутренний рынок, а самое главное – почти без государственной поддержки, в отличие от других стран. А что мы имеем по ЭХТММ? Будет ли качество продукции по предлагаемой технологии соответствовать требованиям импортеров? Какие для нее необходимы сертификаты, какие способы доставки продукции заказчику возможны? Каковы перспективы на внутреннем рынке?

В общем, для потенциального производителя это терра инкогнита. Думаю, этот бизнес в России надо начинать хотя бы с одного пилотного проекта, на котором можно обкатать все потенциальные возможности как производства, так и сбыта. В.К.: Российские малотоннажные заводы по производству ЭХТММ появятся в 2020 году. В Сибири заканчивается строительство первых двух заводов производительностью 20 и 50 т в сутки, работающих на отходах лесопиления лиственницы и сосны. В европейской части России тоже проектируются два завода ЭХТММ, сырьем станет тонкомерная осина и береза (балансы). Все эти проекты могут считаться пилотными. Поезд тронулся, и надо успеть прыгнуть в свой вагон. Количество выпускаемых в год комплектов оборудования на заводах-изготовителях ограничено.

Качество товарной продукции из разных пород, несомненно, будет различаться, но ее характеристики соответствуют стандартному диапазону, как показывает опыт работы крупнотоннажных российских ХТММ-заводов. Требования импортеров можно учитывать посредством изменения технологических параметров на каждом заводе.

О сертификации: единый сертификат невозможен, потому что продукция ЭХТММ-завода – волокнистый полуфабрикат различается для каждого вида конечного изделия – бумаги и картона, ассортимент которых насчитывает несколько сотен видов. И основными документами для регламентации качества ЭХТММ будут заводские технические условия и технические требования покупателей. Внутренний рынок ЭХТММ ограничен, годовой объем продажи может быть не более 300 тыс. т, беленой и небеленой в соотношении 3:7. Однако для его насыщения придется построить 28 заводов производительностью по 20 т или 9 заводов по 100 т ЭХТММ в сутки. Причем для стабильной реализации конечной товарной продукции и достижения прибыльности проекта 60–70% нужно построить на заводе цех переработки ЭХТММ в бумагу или картон.

Из зарубежных рынков ввиду потенциальной емкости предпочтителен китайский. К 2020 году в Китае из-за ужесточенных экологических требований закроются семь технологически устаревших сульфитных заводов суммарным объемом производства 2,2 млн т в год, то есть возникнет дефицит волокнистых полуфабрикатов. Достигнутый годовой объем заготовки древесины 350 млн м³ не увеличится, так как вступил в действие ряд законов, ограничивающих заготовку. Значительный рост количества малотоннажных заводов ЭХТММ невозможен из-за почти предельного объема использования такого сырья, как бамбук и солома. Ближайшие 10 лет, из-за отмены ограничения рождаемости одним ребенком в семье, ожидается прирост населения Китая почти на 200 млн человек. Следовательно, резко увеличится потребление в первую очередь санитарно-гигиенических и упаковочных видов картона, для которых ЭХТММ является первоклассным сырьем. Именитые китайские заводы готовы подписать соглашение о намерениях по закупке российской ЭХТММ и даже контракты поставок уже сейчас, до начала производства готовой продукции.

Для поставок ЭХТММ на внутреннем рынке можно использовать любой транспорт. Цена на российскую ХТММ с НДС составляет 36–40 тыс. руб. за тонну а. с. волокна. В логистике экспортных поставок в Китай из Сибири и Дальнего Востока целесообразно использовать железнодорожный транспорт при цене китайского покупателя с возвратом НДС: $480–550 – франко-граница Китая. Из европейской части желательно отгружать ЭХТММ из российских портов при той же цене франко-порта Китая. Стоимость морской контейнерной доставки в зависимости от порта назначения в Китае – $60–80.

С.П.: Послушать – привлекательно. Но объясните упрощенно, что будет в «сухом остатке»? И какая радость от такого завода и кому?

В.К.: Все и так предельно просто: лесопромышленник обрадуется, когда убедится, что никому не нужное в его районе древесное сырье в виде ЭХТММ продается по цене в два раза превышающей экспортную цену пиловочника, то есть по 11–12 тыс. руб. за 1 м³.

С.П.: Так, может быть, и не продавать пиловочник, а использовать его как сырье для производства ЭХТММ?

В.К.: Как ни парадоксально, я уверен, что это выгодно, но принцип бизнеса «не складывать яйца в одну корзину», короткий оборот денег при заготовке и продаже пиловочника, конечно, не позволят весь объем пиловочника перерабатывать в массу. Кроме того, из-за высокой прибыльности и увеличения объемов переработки неликвидной древесины вырастет ежегодная расчетная лесосека, использование которой составляет 40–70%, а за невырубленную древесину расчетной лесосеки взимается налог.

В целом можно резко увеличить объемы лесозаготовки низколиквидной древесины, если она находит применение, а тем более высокорентабельный сбыт в виде ЭХТММ. На мой взгляд, это значительно повысит, за счет вырубаемой березы и осины, процент использования расчетной лесосеки.

С.П.: А что вы можете сказать о внедрении технологии ЭХТММ на лесопильных заводах?

В.К.: Лесопильным заводам, особенно применяющим агрегатное фрезерное лесопиление, сам бог велел использовать эту технологию. Сырье полностью готово для производства массы, есть инженерная инфраструктура и квалифицированный инженерный персонал. Рентабельность такого комплексного завода может вырасти до 70–80%, если построить малотоннажный цех производства картона или санитарно-гигиенической бумаги – конечной продукции для розничной продажи. Прежде всего это актуально для Дальнего Востока, Камчатки, острова Сахалин.

С.П.: Понятно, что строить заводы ЭХТММ будут лесопильные заводы и лесозаготовители, ведь именно они терпят убытки от невозможности реализовать по приемлемой цене низкокачественное древесное сырье и отходы. Кто из них будет заинтересован в первую очередь во внедрении малотоннажной технологии ЭХТММ?

В.К.: Если разделить их на условные группы, то первая и самая оптимистическая – производители технологической щепы для экспорта. Например, только за 10 месяцев 2018 года экспорт составил 7,69 млн м³ по усредненной цене €42 за 1 м³ на сумму €323 млн. Если бы из этой массы изготовили ХЭТММ, выручка была бы в 4,7 раза больше – €1,54 млрд.

Вторая группа – крупные лесопильные заводы. В 2019 году Россия экспортировала 31,9 млн м³ пиломатериалов. Следовательно, на заводах осталось приблизительно такое же количество отходов, при традиционной технологии – опилок и кусковых, таких как обрезки досок, горбыль, а при агрегатно-фрезерном лесопилении – готовой для производства массы технологической щепы. Только на лесопильных заводах, по нашей оценке, за исключением опилок, за год собирается от 12 до 15 млн м³ древесины, за которую можно выручить в результате производства ЭХТММ около €2,8 млрд. Третья группа: лесозаготовители. По данным Росстата, в 2016 году в России насчитывалось 1264 лесозаготовительных предприятия с арендованными лесосырьевыми базами с годовым объемом лесозаготовок от 20 до 100 тыс. м³ и 261 предприятие с объемом заготовки от 100 до 500 тыс. м³ в год. Самому скромному предприятию по выпуску ЭХТММ производительностью 20 т в сутки требуется около 26 тыс м³ низкокачественной древесины в год; годовая чистая прибыль составит около 110 млн руб. У большинства лесозаготовительных предприятий нет свободных оборотных средств для инвестирования, но при уровне рентабельности около 40% доступны банковские кредиты, тем более что срок погашения не превысит три года.

С.П.: А не опасны для здоровья работников химические технологии завода ЭХТММ?

В.К.: Производство ЭХТММ состоит из четырех этапов. В древесно-подготовительном цехе технологическая щепа готовится пооперационно: окорка круглых сортиментов, рубка, сортирование и хранение. Используется малоликвидная, низкокачественная древесина. В случае кооперации с лесопильным заводом возможно использование готовой технологической щепы – отходов лесопиления. Во втором цехе установлен экструдер, в нем щепа превращается в промежуточное волокно с пластифицированным лигнином, которое в дальнейшем подвергается размолу последовательно в четырех или пяти рафинерах (дисковых мельницах). Одновременно экстрагированная часть (щепы) в виде концентрированной пасты влажностью 55–60% удаляется из экструдера и сжигается вместе с корой, а также отходом сортирования щепы для получения энергии, что обеспечивает дополнительный доход 3–4 тыс. руб. с каждой тонны массы. Кстати, на традиционном крупнотоннажном производстве ЭХТММ экструдер не используется.

Третий этап – предварительная сушка ЭХТММ после окончательного размола на двухленточном прессе и далее в аэрофонтанной сушилке до влажности 8–12%. Заключительная операция – брикетирование и прессование в кипы по 500 кг. Для небеленой массы используется только один химикат – пятипроцентный раствор каустической соды (гидроокись натрия, NaOH), а для беленой еще перекись водорода (пероксид водорода, H2O2), жидкое стекло (силикат натрия, Na2SiO3) и трилон Б (двунатриевая соль сложного состава).

Эти химикаты входят в состав моющих средств, стиральных порошков и отбеливателей, применяемых повседневно в быту. Никакой угрозы здоровью работников они не представляют, если соблюдаются правила обращения с ними и хранения.

С.П.: Отходы производства – какие, сколько их и что с ними происходит?

В.К.: При технологии получения ЭХТММ кора и отходы окорки составляют в зависимости от породы от 10 до 15% объема древесины в круглом виде, отход сортирования щепы – 1–3%, отходы размола щепы в экструдере – лигнинсодержащая паста составляет 15–20% а. с. волокна, а мелкое волокно от сортирования массы (скоп) – 1–2%. Все эти отходы утилизируются сжиганием в специализированных топках котлоагрегатов или теплогенераторов с получением тепла и электроэнергии. В Китае они обычно используются после компостирования как органические удобрения для повышения урожайности лесных плантационных или сельскохозяйственных культур.

С.П.: Обсуждаемые технологии производств древесного топлива и ЭХТММ не могут конкурировать, так как для последней неприемлемы опилки. Однако они дополняют друг друга и превращают утилизацию древесных отходов и низкокачественной древесины в законченный прибыльный бизнес в переработке и заготовке древесины.