ИТС 1-2022 Целлюлозно-бумажное производство

     2.4 Процесс производства сульфитной целлюлозы

Удельный вес производства сульфитной целлюлозы в России в 1990-е годы составлял 23%, а в настоящее время он сократился до 4,5%. Сокращение выпуска сульфитной целлюлозы является общемировой тенденцией.

В 1960-е годы сульфитцеллюлозные заводы сбрасывали сточные воды без очистки в водные бассейны, загрязняя водоемы токсичными солями лигносульфоновых кислот, снижающими содержание растворенного кислорода, и делали их малопригодными для рыбного хозяйства.

В 1970-1980-е гг. мировая практика показала, что для утилизации сульфитных щелоков необходимо магниевое основание варочных щелоков с установками по их сжиганию и регенерации химикатов, благодаря чему бисульфитный способ варки становится практически экологически чистым.

В СССР также проводили техническое перевооружение сульфитных предприятий. В частности, в 1972 году началась реконструкция Светогорского ЦБК, и по завершении реконструкции он стал на самом современном оборудовании выпускать ацетатную и вискозную целлюлозу, лучшую в стране и востребованную в мире. По проекту сульфитные щелока на натриевом основании должны сжигаться вместе с сульфатными - так называемая перекрестная регенерация химикатов. В этом же году на Красноярском ЦБК внедрено сжигание отработанного сульфитного щелока на магниевом основании с регенерацией химикатов, в 1982 году - на Светлогорском ЦБЗ (ныне ОАО "Светлогорский ЦБК", Республика Беларусь). К сожалению, на обоих заводах возникли сложности с отечественным магний-регенерационным котлоагрегатом (МРК) 300 т а.с.в./сут., и технология регенерации не была доведена до логического конца по ряду проектных и конструктивных причин. В 1986 году из-за отсутствия очистных сооружений закрыт Приозерский ЦЗ, выпускающий 100 тыс.т вискозной целлюлозы, который был перепрофилирован на выпуск мебели. В 1989 году для реконструкции сульфитного производства на Архангельском ЦБК подписан контракт с австрийской фирмой "Фест Альпине" и финскими "Сунд" и "Альстрем". Однако произошел распад СССР, и переход к рыночной экономике привел к резкому сокращению объема производства продукции отрасли и краху всех планов технического перевооружения.

По разным причинам закрыли наукоемкое производство целлюлозы для химической переработки: в 1994 году - на Амурском ЦКК (вискозная целлюлоза - 100 тыс.т), в 1995 году - на Светогорском ЦБК с самым современным производством вискозной целлюлозы - 80 тыс.т и ацетатной целлюлозы - 30 тыс.т и в 2008 году - на Котласском ЦБК (вискозная целлюлоза - 100 тыс.т) (ныне "Филиал АО "Группа Илим" в г.Коряжме"). Начиная с середины 1990-х годов предприятия, выпускающие сульфитную целлюлозу для бумаги, расположенные на о.Сахалин, выработав свой ресурс и не найдя средств на модернизацию, стали останавливать производство: Холмский ЦБЗ, Макаровский ЦБЗ, Долинский ЦБЗ, Чеховский ЦБЗ, Поронайский ЦБЗ и Томаринский ЦБЗ, а также Южно-Сахалинский ЦБК, Углегорский ЦБЗ.

По причине отсутствия очистных сооружений в 2001 году закрылся Калининградский ЦБК-1, в 2007 году - Вишерский ЦБЗ, в 2011 году - Калининградский ЦБК-2. В 2012 году после пожара остановлено производство на Красноярском ЦБК (последнее название - Енисейский ЦБК).

В настоящее время продолжают работу АО "Соликамскбумпром", Сясьский ЦБК, Кондопожский ЦБК, Туринский ЦЗ суммарной производственной мощностью 0,337 млн т в год.

Еще одной проблемой сульфитного способа является переработка малосмолистых древесных пород - ели и пихты, поскольку при кислотном процессе смолистые вещества не растворяются и вызывают так называемые "смоляные затруднения", тогда как сульфатный способ варки в щелочной среде лишен данного недостатка и перерабатывает любые древесные породы.

У сульфитной целлюлозы хуже бумагообразующие свойства, чем у сульфатной, волокна которой относительно меньше укорачиваются при размоле и дают более сомкнутый и менее прозрачный лист.

Продолжительность сульфитной варки на 2-3 часа больше, чем у сульфатной. Следовательно, оборот варочного котла при периодической сульфитной варке больше, и, соответственно, суточная и годовая производительность с 1 куб.м объема котла в два раза ниже, чем у сульфатной периодической варки. Этот показатель исключительно важен, поскольку производство целлюлозы капиталоемкое и более высокая производственная мощность имеет короче срок окупаемости проекта. Целлюлозно-бумажная промышленность является исключительно капиталоемким производством. Например, капитальные затраты на строительство нового завода в Европе, производящего 550 тыс.т беленой целлюлозы, составляют 1,1 млрд долл. США со сроком окупаемости 15 лет. Затраты на строительство завода в "зеленом поле" для производства 1,3 млн т/год беленой целлюлозы в Сибири составляют 2,5 млрд долл. США со сроком окупаемости 15 лет. Продолжительность жизни предприятий 30-40 лет служит гарантией окупаемости инвестиций в течение первых 15 лет, а в течение последующих 15 лет - получения прибыли на уровне выше инвестиций, но для этого требуется привлекать значительные средства на длительный период.

Поскольку перевод предприятия с технологической платформы 1980-х гг. на НДТ потребует строительства нового завода на существующей площадке с имеющейся инфраструктурой, можно оценить затраты на такую модернизацию в 1,1 млрд долл. США. Это одна из причин, делающих возможным использование современных НДТ для предприятий с производственной мощностью 500-800 тыс.т в год.

Изменение суточного производства сульфитной и сульфатной целлюлозы в XX веке и в начале XXI века на передовых предприятиях:

Мировое производство сульфитной целлюлозы от общего производства волокон в 2015-е годы составляет всего 4%, из которых производство сульфитной целлюлозы для химической переработки занимает одну треть и одну треть составляет производство нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы для получения тарного картона, остальное используют в производстве бумаг. Таким образом, сульфитное производство в XX веке уступило в конкурентной борьбе на рынке массовых видов бумаг, но осталось в важном сегменте целлюлозы, используемой в специальных видах бумаг, для получения вискозных волокон и более высоковязких (хлопкоподобных) видов целлюлозы для производства эфиров целлюлозы.