Открытые двери корпорации «Экокарбон»

Древесный Уголь = Новая Нефть?

Под занавес 2023 года руководство компании «Экокарбон» приняло решение вместо традиционного участия в крупном отраслевом выставочном мероприятии организовать собственную выставку – домашнюю, открыв двери всем заинтересованным в инновационных технологиях специалистам. И компания успешно провела ее, совместив «вводный курс» производства перспективного биотоплива с экскурсией по сборочной линии и демонстрацией готового оборудования в работе.

Поскольку на встрече в г. Волжском 21 ноября1 не смогли присутствовать все желающие, мы решили рассказать о ней детально.

Биоуголь вчера и сегодня

Проблемы, связанные с утилизацией древесных отходов, в больших объемах скапливающихся на дерево­обрабатывающих предприятиях, появились в отечественном ЛПК не вчера, но существенно обострились с введением антироссийских санкций и обусловленного ими резкого сокращения экспорта биотоплива. Еще недавно такое решение позволяло предпринимателям не только избавляться от залежей стружки, древесной пыли и подобных отходов, но и получать неплохой доход. А сейчас склады затоварены пеллетами, перенаправить продукцию с европейского рынка на азиатский сложно, да и не факт, что возможно. Как быть?

Корпорация «Экокарбон» предлагает не просто эффективно решить вопрос отходов, а продолжить извлекать дополнительную прибыль в, казалось бы, почти безвыходной ситуации: разработанные компанией установки непрерывного пиролиза (УНП) разной мощности для производства древесного угля позволяют выпускать продукцию, востребованную в нескольких отраслях промышленности, – порошковый и брикетированный древесный уголь, который представляет собой фактически чистый углерод.

Пиролизная установка в деталях

По мнению создателей УНП, ценность установки состоит прежде всего, в удачном сочетании производительности (до 1200 т/мес готовой продукции, 24 тыс. м³ перерабатываемого в месяц сырья) и себестоимости продукции (порошковый уголь – 4 тыс. руб./т, брикетированный – 7 тыс. руб./т). Говоря о сырье, нельзя не упомянуть, что требования к нему весьма невысокие, а это делает установку фактически «всеядной»: подходят любые породы древесины (как лиственные, так и хвойные) и любые виды древесных отходов (стволовая древесина, ветки, кора, лигнин и даже торф) влажностью до 85%; фракция исходного сырья варьирует от 0 до 5 см, то есть опилки, кора и подобные отходы легко «проходят» без дополнительного измельчения. Расход сырья на выпуск 1 т биоугля составляет 7 плотных «кубов» или 20 насыпных.

И если на многих предприятиях сырое сырье составляет проблему для технологии, то, как пояснили разработчики УНП, здесь ситуация «обратная»: влажная щепа куда лучше сухой, поскольку позволяет создать пробку в пиролизной камере. Кроме того, использование влажного исходного материала приведет к образованию пара, требуемого для технологии брикетирования. И нет необходимости привнесения в схему воды.

Цикл от входа сырья до выхода готовой продукции продолжается примерно 4 ч (карбонизация занимает 40 мин, остальное время необходимо для сушки и работы охладителей). Скорость работы установки варьирует в зависимости от требуемой карбонизации угля. Режимы и параметры выработаны по результатам многочисленных исследований в собственной лаборатории компании.

В смену работают два оператора, контроль и управление всеми процессами, начиная с розжига, осуществляются дистанционно, из операторской: на мониторах диспетчерского пульта оператор видит пиролизный огонь, температурные параметры в печном пространстве и реакторе, показатели датчиков (по цепочке «бункер – сушилка – реактор – охладители») и отслеживает работу двигателей. Все процессы установка отрабатывает в автоматическом режиме, хотя для нештатных ситуаций предусмотрена возможность перехода на ручное управление.

Разработано несколько моделей УНП разной производительности: УНП-280 перерабатывает ежемесячно до 5600 м³ отходов с выпуском до 280 т угля (при влажности 60%), УНП-600 производит до 600 т угля из 12000 м³ сырья, а параметры самой мощной модели УНП-1200 – 1200 т и 24000 м³ соответственно.

Установка собирается на месте работы из четырех модулей.

Планируемый срок эксплуатации сердца УНП – реактора около 10 лет. Он построен из специальной стали 310 (выдерживает температуру 1100–1200°С), которая поставляется только из Европы. Все остальное легко заменяется в рамках технического обслуживания.

В стоимость поставки включены два года бесплатного гарантийного обслуживания.

Поставка оборудования занимает 3,5–6 месяцев, установка, монтаж и пусконаладка – до 1,5 месяцев.

Срок окупаемости установки (600-й модели) составляет 1–1,5 года.

Базовая продукция установки – порошковый уголь, для того чтобы получить более сложный продукт – угольный брикет, необходимо дополнить ее устройством для брикетирования. «В брикете мы достигли самого главного: он не распадается при высокой температуре», – поясняил генеральный директор «Экокарбона» Алексей Невров.

В конструкции брикетировщика три основных узла: узел смешения, узел прессования (два этапа – подпрессовка и глубокое прессование) и устройство для сушки/спекания брикета, работающее на паре, вырабатываемом в установке при горении влажного сырья. В смеси для изготовления брикетов используется связующее собственного производства на основе крахмалита (в сухом виде, без применения воды). В результате получаются термостойкие брикеты высокой плотности.

«От первого пуска установки до выхода на заданный режим в полностью автономном режиме работы проходит всего 3–5 часов, – рассказывает разработчик УНП, главный инженер "Экокарбона" Эдуард Аверичев. – И далее она работает непрерывно. В среднем два дня в месяц нужно на техническое обслуживание. Но на деле запас надежности таков, что достаточно раз в квартал поднабить сальники и провести ряд несложных процедур с движущимися частями редукторов – и не более того. То есть в идеале так: включили – и работает.

В установке все узлы, кроме двигателя, системы и датчики продублированы, что позволяет проводить любые ремонтные и сервисные работы, не прекращая эксплуатацию».

Все сертификационные и разрешительные вопросы решены. На установку получены шесть патентов, в том числе на метод переработки древесины.

УНП: как это работает

Сырье (лузга, щепа, опилки – любое) поступает по трубе в верхнюю часть установки, где первым делом происходит сушка биомассы (с 65–80 до 15–22% влажности). Образующийся пар отводится по отдельному трубопроводу, а сырье перемещается в реактор, где происходят пиролиз и карбонизация при 700–750°С в зависимости от сырья и требуемого уровня карбонизации. В пиролизном ядре при нагреве начинает выделяться горючий газ3, который с помощью форсунок обеспечивает горение, нагревая как пиролизную камеру, так и зону сушки (первичный розжиг горелки осуществляется на том же сырье, которое используется для карбонизации, то есть другое топливо не требуется). После прохождения через реактор горящий порошковый уголь попадает в систему охладителей, охлаждается до 40°С и выходит из установки.

Пиролизный газ сгорает полностью, выбросы установки сравнимы с выбросами бытовых котлов.

По завершении процесса производства возможны два варианта: установить стабилизатор для порошкового угля, чтобы избежать возгорания продукта, либо добавить брикетировщик – в этом случае стабилизация не нужна и даже вредна, поскольку ухудшит свойства угольного брикета.

А добавление в конструкцию теплообменника позволяет вырабатывать еще и тепловую энергию4.

Потенциальным потребителям рассказывают, что нужно для организации производства: фронтальный челюстной погрузчик, щепорубительная машина (при отсутствии готовой фракции щепы), бетонная площадка размером 24 х 48 м. «И неплохо бы организовать под навесом склад готовой продукции и склад сырья, – говорит Алексей Невров. – Параллельно с самого начала проекта мы проводим обучение операторов. Персонал – это вообще очень важный момент. Да, для того чтобы работать на установке, не нужно специального образования. Но вот что нужно, так это опыт работы на непрерывном производстве вроде газовой котельной или трубопрокатного стана, то есть нужны те, кто привык к сменному графику работы и в процессе деятельности сформировал определенный уровень ответственности за самостоятельные действия. И, хотя оборудование автоматизировано, оператор не должен быть белоручкой – все же ситуации бывают разные, а каждый раз по мелочи вызывать сторонних специалистов не совсем правильно. Для полноценной эксплуатации установки требуются в смену два обученных оператора с навыком водителя погрузчика – это решает вопросы и взаимной подмены, и всех возникающих нужд.

На подготовку персонала мы закладываем 20 дней: подготовленный оператор должен пройти шесть запусков и шесть остановок УНП, чтобы далее уметь обслуживать ее самостоятельно».

Партнерство: как это работает

В компании выработана особая бизнес-стратегия: «Принципиальный момент – мы не ищем, куда бы продать установку – мы ищем партнеров, нацелены на долгосрочное сотрудничество. Готовы взять на себя ответственность за создание у клиентов доходного бизнеса по переработке древесных отходов».

Что дает партнерская программа?

Еще при составлении проекта вместе с заказчиком определяется конечный потребитель продукции. Представитель завода – изготовителя оборудования едет на его предприятие, представляет образцы продукции (произведенной из запрошенного у клиента сырья, минимально 200 кг) и определяется с техническим заданием и нужными свойствами продукта. Затем экспериментальным путем достигаются необходимые показатели и итоговый продукт согласовывается с потребителем, что гарантирует сбыт.

После продажи и поставки оборудования клиенту настраивается вся технологическая цепочка, силами конечного потребителя аттестуется выпускаемый продукт. По полностью отработанной технологии производится пробная партия (500–1500 т), а далее переход к промышленным поставкам.

Продвижение продукции включает передачу прав на использование товарной марки, маркетинговую и пиар-поддержку, помощь в организации сбыта и логистики.

Стоит напомнить, заявленная конечная цель производителя – не продажа установки и даже не продажа клиентами полученного угля, а постоянное обеспечение конечного потребителя необходимым и достаточным количеством угля. Тем самым в выигрыше оказываются все участники.

В сегодняшней политико-экономической ситуации основные усилия по реализации продукции установок предпринимаются на внутреннем рынке. Впрочем, важной составляющей успеха производителей угля может и должен стать массированный экспорт в Китай, где потребление древесного угля 5 млн т, а объем выпуска кремния – 2,2 млн т в год.

Как все начиналось

Эдуард Аверичев начинал разработку установки в Комсомольске-на-Амуре много лет назад, и пусть прототип еще не выглядел как нынешний аккуратный контейнер, но уже вполне исправно и в товарном количестве выдавал уголь, работая в непрерывном режиме. Произведенный уголь пакетировался, и упаковки с надписью «С любовью из России» благополучно уезжали в Китай.

Тогда и был отработан первичный процесс карбонизации, заложены основы последующих решений по смешению и брикетированию. «Когда мы создали первую опытную установку по переработке древесных отходов в биоуголь, выявилось ее главное достоинство – низкая себестоимость продукции, до 4000 руб. за тонну. В дальнейшем установка совершенствовалась, стала компактной, размещается в стандартном 45-футовом контейнере, и мобильной. Все это время мы внедряли новые решения: запуск установки без подсветки на собственной щепе, качественное обновление программного обеспечения, позволяющего обеспечить работу без участия человека, создание компактного модуля брикетирования», – рассказал генеральный конструктор.

«Позднее мы просчитали несколько вариантов дальнейшего развития компании. Первый – поставить несколько собственных предприятий по стране и заниматься сбытом готовой продукции. Второй, показавшийся нам более правильным, – масштабирование и распространение технологии ее производства, – вспоминает генеральный директор компании. – Мы пошли по второму пути, установка была существенно доработана и усовершенствована, размещена в едином легком корпусе без футеровки, на нее были получены патенты, из которых основной – на метод карбонизации мелкокусковой древесины.

Что касается уже сделанного нами оборудования, то немного истории. Первую установку5 клиент заказывал не для карбонизации, а для утилизации отходов, просто чтобы оставаться в рамках закона. И потому к ней не предъявлялось особо высоких требований. Это дало нам временной лаг, чтобы устранить все узкие места и набраться необходимого опыта.

Вторая установка создавалась для отработки технологии переработки лузги в преддверии заказа из Башкирии, где применяется именно это сырье. И сейчас на площадке эксплуатируется "башкирская", третья по счету, установка. Когда она уедет к заказчику, мы вернем в работу вторую, которая хранится в цеху в разобранном виде. А четвертая установка сейчас монтируется на Приангарском ЛПК».

Встреча в Волжском

Но вернемся на волжские берега, где корпорация «Экокарбон» открыла двери заинтересованным специалистам компаний «Вологодские лесопромышленники», «Лесозавод 25» (группа «Титан»), «Тернейлес», «Синергия», СГМК и других, и коротко резюмируем. Гости узнали подробности технологических процессов, ознакомились с потребительскими свойствами выпускаемой продукции, смогли «пощупать» действующую установку и посмотреть, как в сборочном цехе изготавливают брикетирующие устройства.

Для того чтобы в том числе продемонстрировать специалистам отрасли работающую систему непрерывного пиролиза, 6 ноября на заводской площадке была пущена в постоянную эксплуатацию установка УНП-280. Как упоминалось, она была изготовлена по заказу компании из Башкортостана и доработана для эксплуатации на сельскохозяйственном сырье, включая монтаж системы его непрерывной подачи. Сырье завезли в Волжский в объеме, достаточном для непрерывной работы в течение нескольких месяцев.

Свою миссию компания формулирует так: «Берем на себя ответственность за организацию высокорентабельного бизнеса по переработке древесных отходов», – не ограничивая свою роль производством «железа».

В рамках реализации заявленной миссии на практике «Экокарбон» работает в следующих направлениях:

• оптимизация технологии производства угля, стандартизация и контроль качества продукции;
• расширение рынков сбыта угля;
• постоянная модернизация выпускаемых установок для сокращения производственных затрат клиента и снижения зависимости от человеческого фактора;
• организация доступного финансирования для субъектов МСБ;
• организация государственной поддержки переработки древесных отходов в части финансирования капзатрат и логистики.

«Реализуя эту миссию, мы решаем государственные задачи, в числе которых и очистка территории страны от отходов древесины, и избавление России от углеродного следа», – пояснил Алексей Невров.

Дискуссия по итогам посещения производства вышла жаркой. В наше непростое время деревообрабатывающие компании старательно ищут новые рынки и возможности решения проблем с отходами, но, наученные предыдущим опытом (не всегда успешным), довольно осторожны в отношении «спасительных» инноваций. Как заметил один производственник, «мы на своем пути сделали достаточно много ошибок, поэтому танцы на граблях нас уже не привлекают».

Организаторы встречи постарались аргументированно развеять сомнения в эффективности и перспективности предлагаемой технологии: «Порой приходится слышать, что наше оборудование дорогое, но дорогое – это то, что долго окупается. А если вложения возвращаются максимально быстро и далее начинают приносить хороший доход, то это никак не назвать дороговизной. С учетом себестоимости продукции и эффективности установки подобное оборудование у конкурентов обойдется втрое дороже.

Мы организовали эту встречу для того, чтобы в тот момент, когда отрасль так нуждается в драйверах для развития, показать, чего мы достигли и что можем предложить. Но, конечно, окончательное решение каждый принимает сам».

Очевидно одно: чаще всего (достаточно вспомнить пеллетную «эпидемию», охватившую российский ЛПК в недавнем прошлом) в наиболее выигрышном положении оказывается тот, кто рискнул прежде остальных, но продуманно и взвешенно, а главное – вовремя. Как говорится, дорогу осилит идущий.

Что дальше?

Визит специалистов отрасли в офис и на производственную площадку корпорации «Экокарбон» состоялся буквально накануне коллективного отъезда ее сотрудников на монтаж новой установки в Кодинск (Кежемский район Красноярского края).

«Проект в Кодинске – крупномасштабный, – подчеркнул руководитель "Экокарбона". – Наша первостепенная задача не только ввести в эксплуатацию мощную установку 600 с брикетировщиком для получения готовой продукции. Помимо этого, за счет установленного теплообменника будет отапливаться все предприятие, также планируется продавать тепловую энергию "Сегеже". И это только первая производственная линия, а на будущее у компании план поставить туда десять таких линий. "Русал" подтвердил, что готов заменить весь древесный уголь углем из наших установок, более того, что собирается отказаться от кокса в нашу пользу. И это стало гарантией для оператора проекта – компании "Техноинвест" в успешности проекта».

Мощная УНП-600 3 ноября 2023 года была отгружена со сборочного производства в Волжском в адрес Приангарского ЛПК, 27 ноября за ней последовал модуль по производству термостойких брикетов, который будет смонтирован в единую линию с установкой непрерывного пиролиза и системой подачи щепы.

И уже 1 декабря ход монтажа производственной линии проинспектировали министр лесной промышленности Красноярского края Алексей Панов и глава Кежемского района Павел Безматерных при участии представителей заказчика – генерального директора компании «Техноинвест» Алексея Давыдова и генерального директора Принагарского ЛПК Константина Баяндина. Гости отметили высокие темпы монтажа и уровень технической проработки проекта и подчеркнули, что пуск первого производства по утилизации отходов положит начало внедрению этой технологии на других лесопромышленных предприятиях региона.

Разумеется, перспективы развития компании не исчерпываются сибирским проектом. «Бизнесмены из Калмыкии в рамках программы правительства региона запросили разработку карбонизатора для соломы, сейчас мы тестируем и анализируем это сырье, его особенности. Солома с ее 20% зольности пойдет на биочар очень даже неплохо.

А коллеги из Калининграда просили нас сделать установку для использования в качестве утилизатора. У них очень большие древесные отвалы, и это вариант, когда уголь становится сопутствующим продуктом, а основным является производимое тепло, что оформляется в рамках контракта надлежащим образом», – сообщил Алексей Невров.

Журнал «ЛесПромИнформ» благодарит компанию «Экокарбон» за приглашение в гости и желает ей успехов на избранном пути. А к теме древесного угля мы наверняка не раз вернемся… 

Справка

Весной 2023 года в Красноярске между лесопромышленным холдингом Segezha Group и инвестиционной компанией «Техноинвест» (оператором проекта) достигнуто соглашение о переработке отвалов крупнейшего держателя древесных отходов – Приангарского ЛПК (входит в Segezha Group) при помощи оборудования для непрерывного пиролиза производства корпорации «Экокарбон». Для этого «Техноинвест» к концу 2024 года разместит на территории Приангарского ЛПК до 10 установок для карбонизации древесных отходов. Конечная продукция – угольные брикеты – будет поставляться иркутскому предприятию АО «Кремний», дочернему предприятию АО «Русал».

ООО «Приангарский лесоперерабатывающий комплекс» в городе Кодинске – крупнейшее в Красноярском крае лесопильное и лесоперерабатывающее предприятие: годовая мощность завода по распилу – до 1000 тыс. м³, по пиломатериалам – до 460 тыс. м³ продукции из хвойных пород (ангарской сосны и сибирской лиственницы), а также строганого бруса «таруки».

«ЛПК Сибири»

Текст и фото «Леспроминформ»