В настоящее время по ряду причин лесной комплекс практически остался без утилизаторов низкотоварной древесины и вторичного древесного сырья. В ближайшие годы это может стать одной из основных причин падения объемов лесозаготовок.

Резкое увеличение стоимости производства целлюлозы, проблема рацио­нального использования древесного сырья, высокие капитальные затраты на строительство целлюлозных заводов, возросшие требования к охране окру­жающей среды выдвигают на первый план производство ХТММ и бумаг из нее. Химико-термомеханический процесс отличается незначительным воздействием на природную среду и низкими удельными капитальными затратами: 50 — 60 тыс. $ на 1т вместо 200 — 300 тыс. $/т суточной мощности целлюлозного завода. ХТММ — волокнистый полуфабрикат с выходом более 90 %, получае­мый из растительного сырья, подвергнутого мягкой химической и тепловой об­работке с последующим размолом в дисковых мельницах под давлением. Рас­четный выход беленой ХТММ для бумаг — 91 %, белизна — до 75 % ISO. Раз­рывная длина — 5,5 — 7,5 км, сопротивление раздиранию 7,8 — 9,8 мН^м /г.

Химико-термомеханическая масса применяется при производстве раз­личных бумаг и картонов. Процесс производства поддается оптимизации, по­зволяющей наилучшим образом использовать различное местное сырье, доби­ваясь в то же время заданного качества. При производстве ХТММ может ис­пользоваться как хвойная, так и лиственная древесина. Наилучшей товарной массой является беленая химико-термомеханическая масса (БХТММ), полу­ченная из мягких пород древесины (хвойных) без применения хлора для отбел­ки. Процесс обеспечивает высокий выход и почти вдвое меньший, по сравне­нию с варкой целлюлозы, удельный расход древесного сырья. Высокие энер­гетические затраты на производство ХТММ могут быть снижены за счет эф­фективной рекуперации пара и его использования в производстве.

Возможна организация производства как товарной ХТММ, так и произ­водства бумаг из нее (жидкий поток). В России мощности по производству ме­ханической массы из щепы составляют 717 тыс. т в год (АО "Сыктывкарский ЛПК", АО "Волга" — Балахнинский ЦБК, Сясьский ЦБК, АО "Камский ЦБК"). Товарная механическая масса не производится.

В крае возможна организация производства ХТММ из древесины хвой­ных пород 2 и 3 сорта, представленных елью и пихтой в соотношении 90:10. Примесь других пород — не более 10 %. Возможно использование технологиче­ской щепы из окоренных отходов, а также применение лиственной древесины. Требования к сырью определяются ГОСТ. Потенциальные поставщики сырья — арендаторы участков лесного фонда, лесхозы, деревообрабатывающие пред­приятия, производящие технологическую щепу, удовлетворяющую требовани­ям производства ХТММ.

Технологический процесс производства ХТММ

Процесс производства ХТММ включает следующие стадии:

— подготовка древесного сырья (исключается при использовании техноло­гической щепы) — окорка древесного сырья, рубка и сортирование щепы;

— промывка щепы;

— пропитка щепы;

— пропарка;

— двухступенчатый размол;

— промывка массы;

— двухступенчатое сортирование и очистка;

— переработка отходов;

— отбелка массы;

— промывка беленой массы;

— сгущение и хранение массы;

— сушка при производстве товарной ХТММ;

— упаковка;

— рекуперация тепла. 65-70% энергии, расходуемой на размол, может быть регенерировано в виде чистого пара.

Технологическое оборудование для производства ХТММ выпускают ряд зарубежных фирм («Sunds Defibrator», «Andritz Sprout-Bauer», «FMW»). Созда­нием отечественных установок занимается АО «Петрозаводскмаш». Мощность поточной линии 100 тыс. т в год ХТММ (290-300 т/сут).

Принципиальная схема производства RTS-ХТММ показана на рис. 1.

Щепа

Подготовка древесного сырья

Отходы

Промывка щепы

Пар на использование

Рекуперация тепла

NaOH

На сушку или пр-во бумаги

Узел подготовки химикатов

На очистные — >•

Рис. 1. Принципиальная схема производства RTS-ХТММ

Процесс достаточно экологичен. Выбросы в атмосферу обусловлены применением сульфита натрия при обработке щепы, а также сжиганием топли­ва. Выбросы в атмосферу при производстве ХТММ содержат метанол, ацетон, этанол, скипидар, сернистый ангидрид и образуются на стадиях промывки, пропарки и размола. Загрязненный пар отводится через циклоны на установку рекуперации тепла к паропреобразователю, где конденсируется, а несконденси — ровавшаяся часть подается на конденсатор прямого контакта и затем выбрасы­вается в атмосферу. Количество выбросов незначительно: метанол — 0,00 000 275 т/т, этанол — 0,0 000 255 т/т, ацетон — 0,0 000 255 т/т, скипидар — 0, 000 306 т/т, сернистый ангидрид — 0, 000 267 т/т. При производстве товарной ХТММ выбросы от аэрофонтанной сушилки составят: сернистый ангидрид — 0,0 015т/т, двуокись азота — 0,0 001 883 т/т, окись углерода — 0,00 000 068 т/т, зола мазутная — 0,00 000 566 т/т. Дополнительно образуются выбросы вредных веществ при сжигании топлива в котельной, зависящие от вида топлива. Сани — тарно-защитная зона составляет 500 м.

В целях сокращения водопотребления и водоотведения технологией пре­дусматривается оборотное водоснабжение с коэффициентом оборачиваемости 0,92. Сточные воды от производства ХТММ содержат взвешенные вещества — 863,8мг/л ХТММ, 34,5 мг/л — аэрофонтанная сушка, растворенные органиче­ские вещества (БПК5= 5 689,5 мг/л ХТММ, 842,8 мг/л- аэрофонтанная суш­ка,), метанол — 25,32 мг/л, формальдегид 0,62 мг/л, минеральные вещества — 7 448 и 1 095 мг/л соответственно по ХТММ и сушке. Необходима очистка сточных вод, включающая механическую и биологическую очистку. Осадок от очистных сооружений обрабатывается в аэробных минерализаторах и склади­руется на иловых площадках. Кора и древесные отходы от окорки сжигаются в котельной.

Основные удельные показатели:

Расход древесного сырья 2, 897 пл. м3/т, мазута — 0, 123 т/т, соды каусти­ческой — 0,08 351 т/т, аммиачной воды — 0,01 190 т/т, двуокиси серы (100 % жидкая) — 0,01 531 т/т, перекиси водорода 35 % — 0,02 551 т/т, силиката натрия — 0,02 041 т/т, электроэнергии — 2 830 кВт-ч/т, воды — 3,48/10 м /т. Полная себе­стоимость — 8 015р./т (258 $). Чистая прибыль ориентировочно может соста­вить 27,3 $. Срок окупаемости — около 7,5 — 10 лет.

При производстве 100 000 тонн товарной ХТММ в год численность ра­ботающих составит 480 человек.

По данным фирмы «Sunds Defibrator» и зарубежных аналитиков цена хвойной беленой ХТММ составляет 75 — 80 % от стоимости сульфатной цел­люлозы, небеленая — на 15 — 20 % дешевле беленой. Т. о. цена 1 т хвойной беле­ной ХТММ может составлять 300 — 350 $ США, небеленой 240 — 280 $ США.

Товарная ХТММ может быть использована на Уссурийском КТК вместо целлюлозы и частично макулатуры в производстве тарного картона, на Красноярском ЦБК и Холмском ЦБЗ в производстве газетной и писчепечатной бумаг, для планируемого производства картона в г. Амурске. Исследованиями ФГУП "Сибгипробум" рынки сбыта в странах Азии и Тихоокеанского региона оценены в 300-400 тыс. т.

Маркетинговые исследования, выполненные ФГУП "Сибгипробум" по газетной бумаге, показали возможное потребление ее на 2005 г по Дальнево­сточному экономическому району. 32,1 тыс. т, по Восточно-Сибирскому — 69,2 тыс. т, по Восточной Сибири и Дальнему Востоку — 101,3 тыс. т соответствен­но. Прогнозируемое увеличение спроса к 2010 г. — почти в 1,5 раза.