Український погляд на «біоетанол»: історія, проекти, перспективи

 

(За матеріалами журналу «Цукровий бізнес», №1 (3), лютий 2018 р.).

Цукрові компанії щороку модернізують потужності з виробництва цукру, постійно зменшуючи витрати газу та умовного палива на переробку цукрових буряків, переобладнують продуктові та цехи для сушіння жому, сертифікують продукцію, розробляють нові рішення у пакуванні. Результати не змусили довго чекати, цього року Україна стала дев’ятою у світі з експорту цукру, залучила мільйонні інвестиції у галузь, відновила роботу ще чотирьох цукрових заводів.

Одним із революційних досягнень галузі варто відмітити реалізацію та запуск заводу з виробництва біоетанолу ТзОВ «Біо Пек» на базі Гнідавського цукрового заводу. Керівництво компанії поставило амбітну ціль – інвестувати у диверсифікацію виробництва. Незважаючи на те, що у вітчизняному агросекторі цукровий завод асоціюється суто з виробництвом цукру, жому та меляси, європейські цукрові заводи-флагмани вже давно поєднують на території цукрового заводу додаткові виробництва біоетанолу, біогазу, гранульованого жому, хлібопекарських дріжджів, скрапленої вуглекислоти. Досвід Франції показує, що забезпечивши на цукрових заводах виробництво біоетанолу, країна довела обсяги його виробництва до 3 млрд л. Наявність палива у такій кількості дозволила замінити 7% нафтових енергоносіїв.

Ознайомлення з історією виробництва біоетанолу в Україні розпочинається з 1990-х, коли в Україні з’явився законодавчий дозвіл виробництва біоетанолу виключно на державних спиртових заводах. У Постанові Кабінету Міністрів визначалося конкретно, які підприємства будуть виробляти біоетанол. Який, до речі, називався тоді абревіатурою ВКД (високооктанова кисневмісна добавка). Після законодавчого врегулювання перше виробництво розпочали на Барському спиртовому заводі. У стадії зародження ринку біоетанолу всі перспективи будувалися в аспекті державної монополії на виробництво. Після Барського спиртового заводу до виробництва біоетанолу долучились ще декілька державних спиртових заводів.

Переломним моментом став 2008 рік. Після прийняття змін до законодавства дозвіл на виробництво біоетанолу отримали всі форми власності, включаючи приватні компанії. Державні спиртові заводи також були зацікавлені у купівлі сировини та переробці її на біоетанол, проте, зміна правил гри відкрила перспективу перед власниками підприємств-постачальників цієї сировини. У першу чергу, ідеєю диверсифікації виробництва за рахунок переробки меляси на біоетанол зацікавилися власники цукрових заводів.

Першими в країні налагодили виробництво біоетанолу з меляси на Узинському цукровому заводі (4000  дал/добу в 2012 році), у минулому році виробництво біоетанолу розпочав Гнідавський цукровий завод (6000  дал/добу). Обидва заводи були спроектовані та побудовані компанією «УТК», проте, вони мають дві різні технології виробництва. На Узинському цукровому заводі застосовано вдосконалену енергозберігаючу вакуумну технологію азеотропної ратифікації. Вона полягає у застосуванні циклогексану для абсолютування спирту. ТзОВ «Біо Пек» на Гнідавському цукровому заводі спроектовано на більш сучасній технології  – молекулярних сит, по ліцензії французької компанії Маген (Maguin). Через відмінність технології ці два заводи мають різну чистоту продукту та енерговитрати у перерахунку на одиницю продукції.

Оцінюючи перспективи диверсифікації та виробництва біоетанолу, варто звернути увагу на сильні та слабкі сторони проекту. Наявність біоетанольного підрозділу дозволяє збільшити період роботи цукрового заводу та підвищити рентабельність. Якщо розглядати біоетанол як товар, то він має стабільний високий попит та оборотність, що має рентабельність 15-30%. Будівля виробництва є досить компактною 30х21х24 метрів. Звичайно, побудувавши комплекс по виробництву біоетанолу, у підприємства з’являється можливість модернізувати виробництво та налагодити виробництво хлібопекарських дріжджів або скрапленої вуглекислоти, які реалізовуються як окремі продукти. Серед варіантів на перспективу розглядають проекти будівництва потужностей із виробництва біогазу за рахунок метанізації барди та жому з виробництвом зеленої електроенергії, що реалізовується з коефіцієнтом 2,2-2,5.

Суттєво знижене споживання електроенергії (300  кВт/год) та артезіанської води (15  м 3/год). Підприємство, що наважиться на реалізацію цього проекту повинне передбачити можливість генерації власної зеленої електроенергії з коефіцієнтом 2,3. У процесі виробництва біоетанолу утворюється велика кількість мелясної барди – 500 м3/добу, яку потрібно буде утилізувати з виробництвом біогазу 1500 м 3/год, що еквівалентне електроенергії 3-4 МВт/год.

Також суттєву надбавку до економіки біоетанольного заводу дає виробництво рідкої вуглекислоти, чистотою 99,998%. Щоденно завод, що переробляє 200 т меляси, дає 50 т біоетанолу, 40 т вуглекислоти. Собівартість рідкої кислоти  – 30 дол. США, при ринковій ціні  – не менше 100 дол. США.

Техніко-економічні показники виробництва біоетанолу з меляси та дифузійного соку на цукровому заводі 6000 т/добу

Площа забудови – 0,5 га

Загальна маса металоконструкцій – 700 т

Продуктивність по біоетанолу – 50 т/добу

Переробка меляси – 200 т/добу

Переробка дифузійного соку – 600 м3/добу

Витрати пару – 5 т/год

Вартість меляси – 75 євро/т

Собівартість біоетанолу – 400 євро/т

Вартість біоетанолу – 550 євро/т

Встановлена потужність – 500 кВт/год

ТзОВ «Біо Пек» – вітчизняний флагман виробництва біоетанолу

ТзОВ «Біо Пек» – це флагман із переробки меляси на біоетанол не лише в Україні, а й на території всього пост-радянського простору. Комплексний підхід до проекту та техніко-економічного обґрунтування допоміг власникам Гнідавського цукрового заводу в залученні кредитних ресурсів. Станом на 2016 рік вартість проекту оцінювалась у 8 млн євро.

Проектуванням та генеральним підрядом робіт на ТзОВ «Біо Пек» займались компанія «УТК» у тісній співпраці з французькою компанією Маген (Maguin). У виробництві використовувалось 80% вітчизняного обладнання, виготовленого компанією «УТК», решта обладнання – виробництва французької компанії Маген (Maguin). Основна оцінка ефективності – це 1,3 м3 газу для виробництва декалітра біоетанолу, (17 кг/дал) у той час як аналогічні спиртзаводи мають витрати 4 м3 на декалітр. Так як ідея була запозичена у Франції, де майже на усіх цукрових заводах розміщені виробництва біоетанолу, то, відповідно, виробництво є повністю екологічним і має багато аналогів у європейських містах.

У поточному сезоні завод має продуктивність 48  т/добу, відповідно, після переробки отримують готову продукцію: біоетанол, етанол, органічний розчинник. Базовою сировиною для яких є спирт із показниками 99,8%. Основою в технології виробництва є процес денатурації бітрексом етил ацетату та іншими компонентами для доведення до технічних умов на готову продукцію. Біоетанол та розчинник планується реалізувати на внутрішній ринок, проте, в перспективі напрацювання відправок етанолу на експорт. Привабливим для підприємства є географічно сусідній ринок країн Європи, де законодавчо без вмісту 10% біоетанолу пальне не може бути реалізоване на АЗС.

Іншим питанням є побічна продукція виробництва біоетанолу – мелясна барда, яку за рекомендаціями компанії «УТК», залучившись підтримкою здавачів цукрових буряків, розпочали вносити на поля у якості органічного добрива. Надалі науковці мають сертифікувати її як еко-добриво, що може йти на органічне землеробство. Провівши ряд аналізів барди, з’ясувалось, що в 1 т міститься: азоту – 8 кг, калію – 12 кг (K2О), а також бор, магній, кальцій. Для прикладу, в курячому посліді міститься азоту – 8 кг, калію – 8 кг (проте, він у недоступній формі, потрібно близько року чекати мінералізації решток). Кількість барди обмежується місцем для зберігання, тому проводиться її упарювання, після якого отримується азоту – 15 кг, калію – 20 кг (K2О). На господарствах вже були перші спроби внесення барди на поля в якості добрива 3-5 т/га.

Проблематика розвитку ринку

Сьогодні недосконалість законодавства гальмує розвиток ринку. В Україні складається ситуація, коли цукровий завод, який інвестував у потужності переробки меляси на біоетанол, не має змоги реалізувати продукцію без ліцензії від ДП «Укрспирт». Відбувається це тому, що законодавчо біоетанол прирівняний до спирту, обидва продукти мають однаковий код УКТЗЕД 2207. Хоча біоетанол – це спирт етиловий зневоднений виготовлений із цукро та крохмалевмісної сировини. Таким чином, завод не може реалізувати біоетанол, так як для продажу спирту потрібна оптова ліцензія вартістю 500  тис.  грн на рік, яку Кабінет Міністрів видає лише для ДП «Укрспирт».

Вже розроблений законопроект про те, що підприємство, отримавши ліцензію для торгівлі, може продавати біоетанол на внутрішньому ринку та на експорт. Крім нього профільні організації також лобіюють підготовлений законопроект про обов’язковість додавання біоетанолу до бензину. У країнах ЄС обов’язкова частка додавання біоетанолу в пальне становить 10%, у Сполучених Штатах – 35%. До питання додавання біоетанолу в пальне повертаються не вперше. Аналогічний закон діяв до 2010 року, проте, його відмінили через надто малі потужності з виробництва біоетанолу. Діючий закон відрізняється від нового тим, що використання біоетанолу визначалося, як добавка до пального. У новому законі мова йде про додавання біоетанолу до 30%, а це вже альтернатива пальному. Для законодавчого врегулювання використання альтернативного пального є необхідність визнати біоетанол не спиртом, а пальним, присвоївши йому свій код УКТЗЕД.

Чому сьогодні компанія, що бажає придбати біоетанол, має сплачувати вексель, як на спирт? Для прикладу, вантажівка з цистерною в 30 т буде коштувати більше 5 млн грн, тоді у випадку визнання біоетанолу пальним, акциз буде складати значно менше – 1,5 млн грн. Одним із рішень може стати виробництво паливного етанолу, тобто імплементація європейського законодавства в Україні та іменування біоетанолу – паливним етанолом або розчинником.

Підсумовуючи, варто відзначити, що відкриття двох комплексів по переробці меляси на біоетанол при цукрових заводах – це лише перші кроки у напрямку диверсифікації цукрової галузі та енергонезалежності України. В Україні є достатньо зерна, меляси та інженерно-технічних рішень, щоб розпочати виробляти біоетанол. Основною перепоною стрімкого розвитку галузі є необхідність зміни законодавства або ж імплементація європейського законодавства в Україні. Питання стоїть у підтримці двох законопроектів щодо визнання біоетанолу пальним та обов’язковість використання в пальному на АЗС. Розвиток агросектора та енергетики України змушує зрушити з мертвої точки ринок біоетанолу та переймати досягнення країн Європейського союзу, Бразилії та США.

Довідка ПрАТ «УТК»

Компанія УТК залучаючи фахівців і партнерів з різних країн світу займається будівництвом та реконструкцією цехів та блоків, а також будівництвом біоетанольних заводів у цілому.

Гасло компанії – це «Справами, а не словами». Показниками успішної історії УТК є сотні ефективно реалізованих проектів, майже усі об’єкти працюють на потужності, що перевищує проектну.

Результатом є подяки клієнтів-замовників. Індивідуальний підхід та інновації для УТК є одним із головних принципів роботи. Індивідуальний підхід для УТК – це основа ефективного вирішення для кожного конкретного підприємства-замовника.

ПрАТ «УТК» – вертикально інтегроване машино-будівне підприємство з проектним бюро та будівельно-монтажним підрозділом. Більше 15 років випускає технологічне обладнання для переробної галузі та нафтохімії. Компанія має сучасну наукову та машинобудівну базу.

За 20 років спроектовано та реалізовано десятки нових заводів та об’єктів, реконструйовано та модернізовано сотні підприємств по виробництву біоетанолу, біогазу, спирту, нафтопродуктів, очистки стічних вод із застосуванням метанізації й енергоефективної біологічної очистки. Іншим напрямком роботи компанії є проекти з виробництва котлів, топок, пальників для отримання теплової енергії води, пари та димових газів із альтернативного, твердого та біогазового палива.

Виробниче підприємство КЕМП «УТК» виготовляє промислове механічне, ємнісне, теплообмінне та колонне обладнання загальною вагою декілька тисяч тонн на рік. Із 1998 року компанія здійснює весь комплекс робіт по створенню і модернізації виробництва – від проектних робіт, виготовлення, монтажу та пуско-налагоджувальних робіт з обладнанням і до генерального підрядчика зі здачею заводу «під ключ». Щорічно компанія реалізовує 3-5 нових цехів та заводів не лише в Україні, а й за кордоном: Франція, Угорщина, Румунія, Польща, Іран, Азербайджан, Грузія, Молдова. Підприємство проектує і виготовляє судини й апарати, що працюють під тиском, відповідно до вимог ASME.

«УТК» співпрацює в консорціумі з провідними світовими компаніями Франції, Нідерландів, Ізраїлю та реалізовує проекти по їх технології. Кількість реалізованих проектів партнерів та накопичений досвід – це тисячі референцій. УТК надає комплекс послуг:

  • Виконання комплексних проектних робіт
  • Автоматизація технологічних процесів
  • Виготовлення обладнання
  • Монтаж обладнання
  • Генпідряд
  • Пуско-налагоджувальні роботи та навчання персоналу

До числа найамбітніших реалізованих проектів компанії УТК належать:
  • Реконструкція найпотужнішого в Європі заводу з виробництва біоетанолу потужністю 13 200 т/добу (DDGS 1320 т/добу; CO2 880 т/добу). Проект реалізовано у 2014-2015 роках на замовлення компанії «Панноніа Етанол» (“Pannonia Ethanol”), Дунафельдвар, Угорщина.
  • Перша в Україні великотоннажна установка з виробництва паливних гранул потужністю 147 т/добу. Проект реалізовано 2009 року на замовлення компанії «Екогран», м. Малин, Житомирська обл., Україна.
  • Біогазовий комплекс із переробки жому та комунальних стічних вод потужністю 16  МВт (150 тис. м3/ добу). Проект реалізовано 2013 року на замовлення Агрохолдингу «Астарта-Київ», м. Глобино, Полтавська обл., Україна.
  • Спиртовий завод потужністю 3 тис. т/добу (DDGS 30 т/добу), а також цех із виробництва вуглекислоти потужністю 20 т/добу та вмістом СО2 не менше 99,999%. Проект реалізовано 2014 року на замовлення компанії «Вінагро» («Vinagro»), м. Гьойгьоль, Азербайджан.
  • Унікальний жомосушильний комплекс, де в якості палива використовується вугілля. Потужність переробки бурякового жому становить 1200 т/добу, продуктивність виробництва гранульованого жому – 300 т/добу. Проект реалізовано 2013 року на замовлення Агрохолдингу «Мрія», Хоростківський цукровий завод, м. Хоростків, Тернопільська обл., Україна.


2059