История одной бутылки, или Трудная судьба русского полиэтилентерефталата

В прошлом номере «Легпром ревю» № 4 (6) 2022 было опубликовано интервью с Александром Петровым, одним из ведущих специалистов России в области производства полимеров и химических волокон. Интервью вызвало большой интерес у профессионалов, и наш автор Юрий Панков продолжил общение с Александром Александровичем. Сегодня мы публикуем материал об истории и современном состоянии выпуска ПЭТ.

Парадоксы истории

Ещё тридцать лет назад на предприятиях СССР производилось более полутора миллионов тонн химических волокон. Страна входила в группу мировых лидеров в этой подотрасли. Темпы развития были впечатляющими. Сейчас сложно поверить, но по данным Большой советской энциклопедии в 1928 году выпуск химволокна и нитей составлял у нас всего лишь 200 килограмм, а накануне Второй мировой войны — 11 тысяч тонн. Но дальше… Если, например, к 1950 году объём этого производства удвоился до 24 тысяч, то в 1960 году он составлял уже 211 тысяч тонн. То есть в 10 раз больше. А за последующее десятилетие он утроился — до 623 тысяч тонн в год. В 1976 году был пройден рубеж в миллион, а к концу 80‑х — страна приблизилась к полутора миллионам тонн!

А теперь представьте, что, по данным журнала «Вестник химической промышленности», за весь 2021 год выпуск этих волокон и нитей в России не превысил 215 тысяч тонн. Практически как в 1959 году! При этом 2/3 объёмов волокон изготавливаются из переработанных бутылок и имеют крайне ограниченное применение.

Ситуация парадоксальная… С одной стороны, в развитии этого направления кровно заинтересован наш собственный, национально ориентированный капитал. Его, так сказать, аппетиты уже проявились в создании таких крупных предприятий, как, например, Шахтинский полиэфирный завод или псковский завод «Титан-Полимер».

Организаторы этих производств, с мощностями в сотни тысяч тонн продукции, основываются всего лишь на своём собственном понимании конъюнктуры и перспектив бизнеса. При этом в стране нет программы развития подотрасли химических волокон — главного поставщика лёгкой промышленности России. Правительство словно не знает, что объём производства химических волокон в мире почти в 3 раза превышает выпуск натуральных, масштабы этого направления, его актуальность требуют прямого государственного участия. В СССР, между прочим, тот самый впечатляющий результат в 1,5 миллиона тонн ежегодно был достигнут при непосредственном контроле Совета министров. Отчёты той поры о темпах строительства, закупках оборудования, показателях прироста продукции и т. п. ложились непосредственно на стол главы Правительства А. Н. Косыгина.

Вискоза: за и против

По принятой классификации примерно половину продукции составляли «искусственные волокна и нити» — так называемые вискозные. Они производились по немецкой технологии, на которую наша страна сориентировалась ещё в годы первых пятилеток, на первом этапе индустриализации. Сырьём служила древесная целлюлоза. Поскольку для полного вымывания смолистых примесей из древесины требовалось много мягкой воды, ЦБК были построены на берегах крупных озёр, в том числе Байкала, Онеги… Возникшие проблемы загрязнения окружающей среды, увы, не решены до сих пор.

Производство искусственных волокон и нитей было доведено к середине 70‑х до 700 тысяч тонн и сохранялось на этом уровне до начала 90‑х. При этом выбросы сероуглерода и сероводорода в воздух, солей тяжёлых металлов в водоёмы приводили к значительному ухудшению окружающей среды. После 1991 года по экологическим и экономическим причинам первыми остановились заводы, производящие вискозные волокна. Вискозный шёлк — продукция крайне ходовая. По большинству показателей является аналогом натурального шёлка. Из него можно с успехом изготавливать одежду высокой моды. Однако после 1991 года, уничтожения СССР и его плановой экономики, сокращения спроса из‑за разорения лёгкой промышленности, удорожания целлюлозы была остановлена и эта группа заводов. Не спасли их ни гайдаровские реформы, ни попытки организовать экспорт в Турцию, Европу.

При этом надо отметить, что предприятия по производству шёлка из древесной целлюлозы продолжают создаваться по сей день, однако на основе принципиально новой технологии её растворения, с меньшим ущербом для окружающей среды и с получением нитей более высокого качества.

Необычайные приключения японского оборудования в России

После вискозных волокон и нитей вторым по значимости продуктом отрасли в течение многих лет были капроновые нити, используемые в основном для армирования автомобильных шин. Первая линия по производству данных нитей была вывезена из Германии в рамках репарации. В последующие десятилетия эта технология была модернизирована. Однако практика показала, что кордные нити из капрона по важнейшим показателям существенно уступают корду из нейлоновых и полиэфирных нитей. Рост импорта этих нитей и готовых шин привёл к остановке большой группы предприятий, использующих капрон.

На 1991 год наиболее высокотехнологичные производства химических волокон и нитей находились в Белоруссии на предприятиях «Могилёвхимволокно», «Светлогорскхимволокно» и Новополоцкое ПО «Нитрон». При этом, например, могилёвское производство по выпуску мономеров для полиэфирных волокон было оснащено технологиями «Динамит Нобель» (Dinamit Nobel) 1965 года, при выпуске самих волокон использовалась технология компании «Хёхст» (Hochst) 1975 года. В середине 80‑х годов на базе новых немецких и итальянских технологий была проведена модернизация в Светлогорске и Новополоцке. Неудивительно, что условно юный возраст импортного оборудования в Республике Беларусь и разумное госуправление позволяет этим производствам до сих пор держаться на плаву.

Успешный опыт проведения модернизации белорусских предприятий был взят на вооружение. В 1986 году Минхимпром СССР заключил с японской фирмой «Нисcе Иваи» (Nisshe Iwai) контракт на поставку оборудования для производства терефталевой кислоты (ТФК) мощностью 230 тысяч тонн в год и двух производств полиэфирных волокон с производительностью каждого 55 тысяч тонн. Оборудование для выпуска ТФК и 55 тысяч тонн волокна предназначалось для предприятия «Полиэф» в башкирском городе Благовещенск. Второй комплект оборудования приобретался с целью модернизации ПО «Курскхимволокно». Согласно планам, новое производство волокна в Курске должно было работать на полимере, поставляемом из Благовещенска. 120 тысяч тонн ТФК, производимого в Благовещенске, собирались использовать для модернизации заводов, производящих вискозное волокно и нити.

Планировалось, что импортное оборудование в Благовещенск будет поступать в монтаж по графику «с вагонов». Эта схема была отработана в начале 80‑х годов при строительстве «Могилёвхимволокна». Однако «перестройка и новое мышление» сказались дезорганизующе на процессе возведения новых корпусов «Полиэфа». Складов не было. К 1991 году объект ввести не удалось. И в итоге оборудование из Японии стоимостью 560 миллионов долларов по ценам 1986 года осталось ржаветь на склонах Южного Урала до середины 90‑х.

В 1995 году всё же удалось найти компромиссную формулу финансирования строительства — за счёт задолженности Республики Башкортостан в Федеральный бюджет. В начале третьего тысячелетия в Благовещенске состоялся запуск производства ТФК. Вскоре после этого события его владельцем стало ПАО «Сибур».

Новый хозяин после некоторых срывов сумел наладить работу комплекса. Существенно нарастив его мощность, «Сибур» отказался от производства полиэтилентерефталата (ПЭТ) для волокна. Весь выпуск ТФК, включая сверхпроектный, был направлен на производство ПЭТ для бутылок. Оборудование по производству 110 тысяч тонн волокна в Благовещенске и Курске общей стоимостью в 250 миллионов долларов оказалось невостребованным. Группа заводов, выпускающих вискозные волокна и нити, из‑за отсутствия ТФК лишилась возможности проводить реконструкцию. Со стороны Минпромторга РФ и Минэкономразвития анализа последствий этой «стратегии» не последовало.

ПЭТ для бутылок и ПЭТ для волокон: в чём разница?

Бизнес по изготовлению тары для напитков оказался настолько выгодным, что для производства пищевых марок ПЭТ в Калининграде и Солнечногорске были созданы дополнительные мощности — 300 тысяч тонн/год. И при этом для покрытия дефицита страна ежегодно импортирует ещё 200 тысяч тонн. По оценкам, на изготовление бутылок в нашей стране ежегодно расходуется 850 тысяч тонн ПЭТ. Выпуск полиэфирных волокон и нитей из первичного ПЭТ остановился на уровне 20 тысяч тонн в год. Деградация бесспорна. И ответить за всё это рано или поздно кому‑то придётся.

Тем не менее, стараясь рассуждать конструктивно, зададимся вопросом: почему российский рынок так отклонился от мировой практики, где весь объём производства ПЭТ-волокон и нитей превышает 50 миллионов тонн, составляя при этом 53 % в балансе всего текстильного сырья? В то же время производство ПЭТ для бутылок находится на уровне 25 миллионов тонн. Тут мы возвращаемся к началу этой статьи и вопросу об актуальности правительственной программы вывода легпрома из тупика.

Проанализируем причины столь стремительного роста производства ПЭТ для бутылок. Арифметика тут простейшая. Один килограмм ПЭТ для бутылок стоит 85 рублей. А цена 30 штук готовых преформ для бутылок ёмкостью 1,5 литра, изготовленных из килограмма ПЭТ, по данным компаний «Европласт» и «Ярпэт», составляет 193 рубля. Это более чем двойное удорожание цены килограмма преформы является бесспорным резоном для ускоренного развития частного бизнеса, но без какого бы то ни было учёта интересов общественного производства.

Если при хорошей организации производства прирост стоимости может составить 130 % от затрат на сырьё, то в пересчёте на годовое потребление ПЭТ (850 тысяч тонн) его величиа для отечественных изготовителей заготовок бутылок (преформ) должна превысить 92 миллиарда рублей.

А что происходит с преформами дальше? На автоматической линии они нагреваются до температуры размягчения ПЭТ и превращаются в бутылки. Рядом, на линии розлива, их наполняют. Эти две, как правило, совмещённые операции позволяют довести в рознице общую стоимость партии продукции из 30 бутылок общей ёмкостью 45 литров:

• для питьевой воды — до 1500 рублей,
• для напитков — до 2700 рублей.

Таким образом, стоимость 30 преформ (193 рубля) составляет всего лишь 7‑13 % от стоимости готовой продукции. Это значит, что производители преформ сохранят объёмы выпуска продукции даже при существенном росте цен на ПЭТ. Так что в случае создания дополнительных мощностей по выпуску ТФК и ПЭТ для волокна их прирост наверняка будет направлен на бутылки.

Но возникает вопрос. Если один килограмм ПЭТ для бутылок заканчивает жизненный цикл при цене в 193 рубля (и при условной цене 45 литров абстрактного напитка в 1500‑2700 рублей), то какую выручку можно получать в результате переработки килограмма ПЭТ для волокна в цепочке «ПЭТ — полиэфирные волокна, нити — ткани — одежда»?

Здесь история с ценой ещё интереснее. Ведь современная зимняя куртка, полностью изготовленная из полиэфирных нитей и волокон, весит примерно один килограмм. Её средняя цена — около 10 тысяч рублей. То есть ПЭТ в одежде получает стоимость в 52 раза большую, чем ПЭТ, превращённый в бутылку. При этом его срок службы составляет несколько лет. Безусловно, для обеспечения этого продуктивного долгожительства требуется масса дополнительного оборудования, технологии, персонал высокой квалификации. Но оно того стоит! Импортозамещение 200 тысяч тонн полиэфирных волокон и нитей, текстиля и одежды на 8 миллиардов долларов в год даст работу сотням тысяч граждан, вернёт к жизни сотни малых городов, возродит производство в тех местах, где сейчас на месте былых заводов и фабрик лишь рынки и торговые центры.

Как вернуть бутылку в оборот?

Пластиковую тару из ПЭТ для всех видов напитков (вода, пиво, сладкие напитки) производят у нас в объёме 850 тысяч тонн ежегодно. Из вторичного ПЭТ-сырья выпускается только 145 тысяч продукции. Остальные 705 тысяч тонн, то есть 83 %, идут на выброс. Ужас! Ведь сроки разложения этих материалов составляют несколько десятилетий.

Неужели 17 % утилизации это и есть предел возможностей? Тут не обойтись без положительного примера, подаваемого Германией, где с 1 января прошлого года тотально расширена практика взимания «залога», включаемого в цену пластиковой тары. Эти 25 евроцентов за бутылку покупателю возвращают при её возврате в магазины. В результате 98,5 % всей тары, за которую вносится залог, возвращается на вторичную переработку.

Важен размер залога, но данный показатель в значительной степени предопределяется коротким маршрутом «путешествия» бутылки «магазин — потребитель — магазин». Благодаря этому обеспечивается высокое качество вторичного сырья, существенно сокращается число операций по его утилизации. Отпадает необходимость в проведении дорогостоящих и экологически ущербных «мокрых» операций по подготовке ПЭТ-флекса.

У австрийцев, например, всё это позволило перейти к внедрению в сфере утилизации высоких технологий. Создан огромный реактор твёрдофазной поликонденсации высотой в 14 метров. В 2020 году на подобном реакторе переработали около миллиарда бутылок — 28 тысяч тонн. Система рециклинга «бутылка из бутылки» обеспечивает отличные результаты обеззараживания. Получаемый при этом вторичный гранулят может на 100 % заменить первичный ПЭТ. Сама технология восстанавливает физико-химические характеристики материала, восстанавливает его вязкость до уровня первичного.
Можно сказать, что это новый этап технического прогресса в области переработки. Рывок в развитии тенденций последних 15 лет заключается в том, что при 98,5 % сбора ПЭТ-тары и её высокотехнологичной переработке радикально снижается потребность в первичном ПЭТ и исходном ТФК.

Плюс этой системы ещё и в том, что с её введением ответственность за сбор и использование ПЭТ-тары ложится не только на производителей напитков, но и на производителей преформ и гранулята.

Налог на бутылку: давайте рассчитаем!

Изучение системы сбора ПЭТ-тары на примере Москвы показывает, что «движение бутылки» осуществляется по маршруту «магазин — дом — контейнер бытовых отходов у дома — автотранспортировка ТБО — свалка отходов — извлечение из отходов — сдача переработчику». Ну просто какое‑то хождение за три моря! На этом пути теряется 83 % тары. А 17 оставшихся загрязнены ядохимикатами, химреагентами, маслами.

Возможность их использования крайне мала, да и только в производстве простейших изделий. Рассказы о двухконтейнерной системе сбора ТБО в Москве — легенды. Из-за ужасной загрязнённости утильтары требуется невероятное количество процедур, предшествующих её последующей переработке: сортировка, дробление, промывка флекса от механических примесей, от масел, клея и химикатов, флотация, сушка и т. д. Плюс огромные расходы электроэнергии и воды. Из принципа «не только в Германии, но и у нас всё есть» был осуществлён поиск нормативных актов, препятствующих загрязнению окружающей среды бутылочной тарой. Оказалось, что эту роль должен выполнять так называемый экологический сбор. Его величина, рассчитанная авторами статьи на основании обработки данных трёх распоряжений Правительства РФ, составила 2,6 копейки для одной ПЭТ-бутылки ёмкостью 1,5 литра. Сравнение 2,6 копейки и 25 евроцентов (19,5 рублей) достаточно наглядно указывает на причины сохранения московской схемы сбора ТБО.

Совершенствуя схему сбора ПЭТ-тары, мы должны учитывать, что уровень её сбора в существенной степени зависит от цены приёмки её переработчиками. А она, в свою очередь, зависит от расходов на превращение утилизированной тары в ПЭТ-расплав и от дальнейшей возможности направлять его на выпуск более дорогих видов продукции. Вторичный полимер, из которого можно произвести текстильные нити, будет стоить значительно дороже полимера, используемого для изготовления тротуарной плитки или дорожного покрытия.

Новые подходы к утилизации ПЭТ

По оценкам «Вестника химической промышленности», предприятиями России в 2021 году из вторичного ПЭТ было изготовлено 142 тысячи тонн волокна и 3 тысячи тонны упаковочной ленты. Всё волокно пошло на нетканые материалы. В стране сформировалась группа крупных переработчиков вторичного ПЭТ. В том числе «Технониколь» в Гусь-Хрустальном Владимирской области, «Тверьвторполимер», «Востокхимволокно» в Московской области, «Комитекс» в Сыктывкаре, ООО «Селена» в Карачаево-Черкессии. Среди этих производств нет ни одного завода, выпускающего в прошлом химические волокна. Их руководители, видимо, в своё время посчитали, что предприятию лучше умереть, чем возиться с отходами. Новичкам пришлось начинать с нуля. Сегодня суммарный выпуск их продукции превышает показатели «Могилёвхимволокна».

Интересный пример: предприятие в Гусь-Хрустальном достигло большего успеха в продаже аналога «лебяжьего пуха» из вторичного ПЭТ, чем «Могилёвхимволокно», выпускающее этот ассортимент из первичного ПЭТ. Но этот случай не характеризует ситуацию в целом. Спрос на нетканые материалы растёт высокими темпами, но большинство их производителей предпочитают работать с волокном из первичного ПЭТ. Лидер отрасли — московское предприятие «Термопол», пока обеспечивает своё устойчивое развитие за счёт широкого использования результатов НИР. Отдельные заводы нетканых материалов создают крупные собственные производства по выпуску волокна из ТФК и первичного ПЭТ. При этом не принимаются во внимание возможности значительного сокращения затрат за счёт более широкого применения волокон из вторичного ПЭТ. Не радует то, что рост потребления нетканых материалов происходит в сегментах, где достоинства вторичных и тем более первичных ПЭТ-волокон не получают обоснованной высокой оценки: матрасы для контингента ФСИН, теплоизоляция автомобилей, зданий, кровельные материалы, дорожное полотно.

С учётом задачи полной утилизации 850 тысяч тонн ПЭТ-тары требуется отказ от использования первичных волокон при производстве большинства видов нетканых материалов и расширение спроса на них. А для этого Россия и её партнёры по ЕАЭС должны решить вопрос полного замещения импорта тёплой одежды, наладив изготовление всех её составляющих из ПЭТ-волокон и нитей (ткани верха, подкладка, искусственный меха, застёжки-молнии). Банально, но факт: новые подходы требуются на всех этапах технологического цикла утилизации ПЭТ. При этом если первые партии оборудования для последующего тиражирования можно будет приобрести у партнёров, то осуществить революцию в сборе отходов мы должны сами.