Регистрация на сайте Amur.plus

Политика
Экономика
Общество
Спорт
Ньюсмейкеры
Развлечения



Выбрать регион
Применить
Экономика

Амурские ученые работают над созданием новой отрасли – углехимии

24 Августа 2018, 00:43

Фото: amur.plus

Уголь является одним из основных полезных ископаемых в Амурской области. Балансовые запасы имеют семь месторождений: Свободное, Сергеевское, Тыгдинское, Ерковецкое, Райчихинское, Архаро-Богучанское и Огоджинское.

Самое известное из них – это Райчихинское месторождение, добыча угля на котором ведется с 1932 года. По данным пресс-службы компании «Русский уголь», этим летом в Амурской области добыта 550-миллионная тонна угля с момента зарождения угольной промышленности в регионе. И хотя ресурсный потенциал углей еще огромен, он составляет 71.5 млрд. тонн, амурские ученые считают, что уголь в Приамурье надо использовать не только, как топливо, но и применить в новой отрасли – углехимии.

Накануне профессионального праздника угольщиков – Дня шахтера, издание «АМУР ПЛЮС» поинтересовалось, что получают амурские ученые из угля? Нашими собеседниками стали: член-корреспондент Российской Академии наук, главный научный сотрудник Амурского научного центра ДВО РАН Анатолий Сорокин и исполняющий обязанности председателя Амурского научного центра ДВО РАН Андрей Конюшок.

К углехимии через геологию

Анатолий Сорокин, известный на Дальнем Востоке ученый, начинал работать полевым геологом. Он был в числе тех, кто разведывал золоторудные месторождения Покровское и Березитовое. Однако важным стратегическим сырьем он считает все же не драгоценный металл, а именно уголь. К такому выводу он пришел после нескольких десятилетий работы, изучая его залежи на территории Амурской области.

В составе геологической партии в 1965 году Анатолий Сорокин изучал район месторождения угля Свободное, выполняя геолого-съемочные работы, занимался исследованием геологического строения района и через семь лет защитил кандидатскую научную работу по формированию геологического строения всего Зейско-Бурейского бассейна. Затем продолжил работу по этой теме в академии наук.

Фото: amur.plus

- Анатолий Петрович, чем так хорош уголь в Амурской области?

- Если говорить про бурый и каменный уголь, то в общероссийском масштабе на Дальнем Востоке их 10-20 %, и значительная часть этих ресурсов расположена в Приамурье. Но большая часть этих бурых углей – низкокачественная, они не пригодны в качестве топлива, зато являются ценным химическим сырьем. Особенно интересны месторождения Свободное и Сергеевское, они расположены вне пахотных земель, на окраине Зейско-Бурейской равнины. Причем запасы их очень значительны, утвержденные запасы Свободного месторождения – 1,7 млрд. тонн, Сергеевского – около 300 млн. тонн.

Амурский научный центр и Институт геологии и природопользования несколько десятилетий занимаются изучением свойств этих месторождений. Установлено, что из этих углей можно получать продукты многоцелевого назначения, это бензин, дизельное топливо, гуматы, горный воск и целый ряд других продуктов.

- Это должно быть серьезное производство…

- Мы просчитали вариант строительства углехимического комбината на базе Сергеевского месторождения, которое расположено в шестидесяти километрах от Благовещенска, в освоенной экономической зоне. Его производительность - один миллион тонн угля в год. Комбинат сможет выпускать продукты, о которых я уже сказал, а также брикеты для топлива. Мы разработали ряд решений, на которые получены патенты, и их реализация не очень затратная.

Например, технология получения горного воска обычно построена на двух стадиях, у нас - в одну стадию. В нашей стране нет месторождений горного воска, его завозят в Россию в достаточно большом объеме, порядка пяти тысяч тонн из Германии. Применение горного воска необычайно широкое, начиная от пластмассы до вощения бумаги, в металлургической промышленности и даже в парфюмерии. Надо отметить, что если обычные месторождения характеризуются наличием гуматов 30-40%, то у нас их содержание – 70%. Из гуматов получают удобрение и белковую продукцию. В то же время мы завозим удобрения из других регионов. Поэтому угли в Амурской области уникальны. Они содержат ценное химическое сырье, в других регионах Дальнего Востока таких углей нет. Угли также содержат другие ценные компоненты – благородные металлы, редкие и редкоземельные элементы, которые мы учимся извлекать.

- Почему ценность угля вы расцениваете выше золота?

- Золото, конечно, дает быстрый экономический эффект и разработка золоторудных и россыпных месторождений дает основные поступления в казну области. Но надо думать и о стратегии развития области. Взять хотя бы Покровское месторождение рудного золота. После его отработки остается глубокий карьер, на месте которого ничего не будет расти еще десятки лет. А если построить углехимический комбинат на Сергеевском месторождении бурого угля, то он будет работать, область будет получать полезные продукты из угля сотни лет!

Область у нас, безусловно, очень богатая, но необходимо стратегически расставить приоритеты. Я не утверждаю, что завтра мы должны резко броситься развивать углехимию, но, по крайней мере, в стратегии развития Приамурья до 2050 года мы должны это видеть, а наша власть должна это понимать и думать об этом.

База для появления углехимической отрасли

Андрей Конюшок в общественной жизни Амурской области и Благовещенска известен как бизнес-консультант, но в последние три года он вернулся в науку, откуда, собственно говоря, уходил в бизнес. Сейчас в его кабинете не только компьютер, но и микроскоп с пробами угля. В проекте получения разных продуктов из угля Андрей Конюшок участвует как геохимик. 

Фото: amur.plus
    

- Андрей Алексеевич, у углехимии есть возможность стать отдельной отраслью?

- У нас в Амурской области уже идет строительство предприятий нефте- и газохимии. Это значит, что больше людей будет работать в химической отрасли, которые понимают важность создания новых продуктов химическим путем. На химическую отрасль будут ориентироваться и учебные заведения в подготовке кадров для нее, и это может послужить следующим шагом создания новой химии, связанной с углями.

Использование угля, как топлива, останется на том же самом уровне еще лет на 50. Но роль угля в виде топлива будет снижаться, потому что при его сжигании выделяется огромное количество углекислого газа, который является одним из парниковых газов и негативно влияет на климат земли, принимая участие в процессе глобального потепления. Есть расчеты, которые показывают, что мировой ВВП на 70-80% произведен за счет ископаемых видов топлива - газа, нефти и угля. От этого и стало зависеть изменение климата земли, поэтому очень остро стоит вопрос использования угля в качестве топлива. Отмечу, что многие страны сейчас думают о развитии углехимии.

- То есть известная фраза Дмитрия Ивановича Менделеева: «Сжигать нефть, все равно, что топить печку ассигнациями», применима и к углю?

- Совершенно верно. Газ, нефть и уголь являются набором сложных химических соединений. Сегодня углеводороды везде, они в пластике, в конструктивных материалах, замена металла и так далее. Негативная сторона при их сжигании – загрязнение атмосферы.

Наш сосед Китай жителям Амурской области наглядно показывает, что это отрицательно сказывается на условиях и качестве жизни. Взять Пекин, во время Олимпийских игр там пришлось останавливать работу предприятий для того, чтобы небо над городом расчистилось. Сами китайцы ходят в городах в масках, у них распространены онкологические заболевания, а также болезни легких и сердечно-сосудистой системы. Все это вызвано широким использованием угля в качестве топлива.

Вместе с этим Китай показывает пример, что можно сделать, уйдя в концепцию развития углехимии. У них закрыты сотни старых шахт, вместо старых ТЭЦ построены новые, с улучшенной технологией сжигания угля, когда углекислый газ на выходе почти полностью очищается. В итоге в Китае имеется более двадцати современных углехимических заводов.

- Ваши специалисты уже получали элементы, о которых вы рассказали?

- Работы по глубокой переработке углей начаты в Амурской области почти 40 лет назад. Толчком для этого послужила информация о технологии получения брикетов, газа и топочного мазута из углей Свободного месторождения, которую принес в АмурКНИИ Анатолий Петрович Сорокин. Он создал первый научный коллектив, включая научных сотрудников института – Сорокину А.Т., Носкову Л.П. и Савченко И.Ф. Ученые изучили свойства углей разных месторождений в Амурской области и доказали, что наши угли являются химическим сырьем, которое можно было использовать даже при существовавших в то время технологиях. Но выделение воска и смолы при тех технологиях получались дорогими.

Научные исследования и эксперименты привели к разработке новых методов и способов переработки угля и создали технологии, при которых условно вместо двух стадий очистки сделали одну, при этом воск получался более чистым. К тому же из остатков при получении воска можно получить еще 5-6 продуктов путем разных химических переделов. В начале 2000-х годов вместе с Кузьминых В.М. Анатолий Сорокин начал исследования по изучению металлоносности - наличия золота, редких металлов и редкоземельных элементов в бурых углях - как нашего региона, так и месторождений Сибири и Дальнего Востока.

Сначала все эксперименты проводили в лаборатории с небольшими объемами угля, затем в 2013 году совместно с Агеевым О.А. была создана опытно-технологическая установка. Ей дали название – комплекс «Амур». На ней ученые получают раздельно продукты сгорания угля (шлак, золу и компоненты дыма), что дает им возможность изучить распределение металлов, которые летят с дымом. Было обнаружено, что не все металлы летят с дымом, часть остается в золе и шлаке. На этой установке подтвердили лабораторные эксперименты, что с дымом уходит примерно 50% и более металлов, которые изначально находились в угле. Отсюда получаются такие прикладные моменты и выводы, что даже при химической переработки угля, все равно будет оставаться неорганический остаток, который характерен для углей Амурской области высоким содержанием полезных компонентов.

- Реально ли все это к широкому производству и применению?

- К сожалению, после распада Советского Союза у нас исчезли прикладные институты. Ведь академия всегда являлась начальной стадией инновационной цепочки, она выдавала идеи, решения и подходы, а воплощалось все в прикладных институтах, откуда выходили чертежи уже промышленных установок.

Фото: amur.plus

Сейчас у нас есть возможность на базе имеющихся знаний предлагать проекты инвесторам. Обращу внимание, что некоторые месторождения находятся не на сельскохозяйственной территории, а возле сопок и гор. Например, месторождение Свободное, Сергеевское, Тыгдинское, Огоджинское, это переходы от равнины к холмогорью и находятся недалеко в горах. Транспортная доступность не осложняется. Освоение этих месторождений для углехимии не будет наносить ущерб сельскохозяйственным угодьям.

- В нашей стране есть примеры предприятий углехимии?

- В Приморье запущен завод по получению метанола из бурого угля. Но пока широких таких примеров нет. Отчасти это связано с богатством наших недр. Углехимия – это перспектива, которая начинает формироваться, поэтому ей занимаются пока ученые, а не политики.

Опытно-промышленный комплекс «Амур»

На территории Амурского научного центра ДВО РАН находится опытно-промышленная установка, с помощью которой ученые получают химические элементы после сгорания угля. Это комплекс уже третьего поколения. Первую установку для лабораторных исследований сделал в 2002 году ученый-обогатитель Валерий Михайлович Кузьминых.

Фото: amur.plus

На первой установке начинали эксперименты, сжигая один килограмм угля, затем увеличили оборудование до сжигания десяти килограммов, а на действующем комплексе уже можно провести исследования, сжигая до двух сот килограммов за один цикл.

Если на первой установке не было датчиков, то сейчас можно следить и регулировать температуру и скорость движения дыма. Все полезные компоненты находятся в органической части угля, ее максимально сжигают, чтобы в золе они не оседали. Далее дым попадает в мокрый скруббер, где капли воды разбиваются на мелкие частицы и вступают в действие с частицами дыма, в результате компоненты цепляются к капелькам воды и попадают на специальные фильтры. Дым с небольшим содержанием углекислого газа уходит в атмосферу, а все ценные компоненты оседают на фильтре.

Ученые на этой установке отрабатывают параметры, при которых дым будет максимально очищен от минеральной составляющей углей. В будущем такие комплексы можно будет устанавливать на действующих котельных, параллельно, не мешая основному производству тепла, но при этом будет очищаться дым и извлекаться из него полезные компоненты.     

Обсудить в комментариях