Уголь жгут в топках электростанций и в доменных печах металлургических комбинатов. Для многих познание о его применении на этом заканчивается. Между тем каменный уголь и продукты его переработки — тема куда более обширная. Из того же куска при коксовании получают около 80 разных веществ и 160 товарных сортов. Когда-то для производства этих продуктов вырастали предприятия — от фабрик красок до фармацевтических заводов, выпускавших лекарства в объёмах не меньше, чем сегодня поставляет «Байер».
Что именно получают при переработке угля, кроме тепла, и почему в России этот потенциал, по оценке экономиста Дмитрия Никишичева, реализован далеко не полностью, легче всего понять на трёх историях
Коксование — то, с чего начинается переработка каменного угля
Химический процесс переработки каменного угля начинается с нагрева до 1000–1100 °C без доступа воздуха. Под действием температуры через 14–18 часов вся масса разлагается, и из печи выходит не только кокс, но и побочные продукты — коксовый газ и пары каменноугольной смолы. На обычной котельной они просто сгорели бы вместе с углём или осели сажей в дымоходе, а не стали бы сырьём.
В сыром бензоле, который извлекают из коксового газа, содержится смесь ароматических углеводородов с преобладанием бензола, толуола и ксилолов. С разгонки этой смеси на фракции начинается путь угля к краскам, лекарствам и синтетическому топливу.
О том, как уголь добывают и готовят к переработке, читайте в нашем материале
Применение продуктов переработки каменного угля: три пути
Возьмём один кусочек с коксовой батареи и проследим его путь. При переработке каменного угля получается не абстрактный список реагентов, а три отдельные истории с полноценным сюжетом, героями и датами.
Краска
В 1856 году восемнадцатилетний Уильям Перкин пытался в лондонской лаборатории синтезировать хинин — лекарство от малярии, которое тогда получали исключительно из коры хинного дерева и втридорога везли из Южной Америки. Вместо этого у него в колбе образовалась вязкая тёмная масса.
Молодой химик заметил, что вещество окрашивает шёлк в насыщенный лиловый цвет, который не смывается и не выцветает. Так появился мовеин, первый в мире синтетический краситель, и обычным сырьём для его производства как раз оказалась каменноугольная смола — тот самый побочный продукт коксования, который считался отходом в процессе переработки каменного угля.
Перкин довольно быстро понял коммерческий потенциал своей находки, запатентовал изобретение и построил завод по производству мовеина. С этого момента начался отсчёт для целой анилинокрасочной промышленности, которая довольно скоро вытеснила природные красители практически из всех отраслей текстильного производства.
Лекарства
Другой путь ведёт в аптеку. Из сырого бензола, который получают при коксовании, промышленным путём выделяют фенол, известный также как карболовая кислота, а из фенола, в свою очередь, синтезируют салициловую кислоту — вещество, знакомое сегодня практически каждому как аспирин. Для его синтеза был выстроен вполне рабочий процесс.
Первая мировая война отрезала Россию от зарубежных фармацевтических поставок. В те годы компания «Байер» фактически была монополистом в снабжении препаратами на основе салициловой кислоты. Стране была нужна своя алтернатива, поэтому Казанский университет получил задание наладить собственное производство. Группе химиков под руководством профессора Александра Арбузова пришлось воспроизводить непростую технологическую цепочку фактически с нуля.
В 1915 году в Казани заработал феноло-салициловый завод, который в лучшие месяцы своей работы выпускал до 16 килограммов аспирина в сутки, и почти весь этот объём немедленно отправлялся на фронт.
Если вам интересно, откуда вообще берётся кусок угля до того, как он попадёт в коксовую батарею, — у нас есть статья о том, как уголь добывают
Топливо
Третий путь ведёт в бензобак. В 1920–1930-е годы Германия, лишённая собственных нефтяных месторождений и остро нуждавшаяся в топливе для военной техники, профинансировала разработку сразу двух способов переработки каменного угля в жидкие углеводороды.
Фридрих Бергиус предложил прямую гидрогенизацию угля под высоким давлением и температурой. Чуть позже химики Франц Фишер и Ганс Тропш разработали двухступенчатый процесс:
- сначала уголь превращают в синтез-газ, смесь монооксида углерода и водорода;
- затем из этого газа в результате каталитической реакции получают жидкие углеводороды.
Обе технологии заработали на промышленных мощностях и обеспечили немецкую армию заметной долей авиационного топлива. Однако по-настоящему долгую жизнь получил синтез Фишера-Тропша.
Южная Африка, оказавшаяся в условиях апартеида в международной изоляции, располагала углём довольно низкого качества. В 1955 году в Сасолбурге построили завод, работающий по немецкой технологии Фишера-Тропша, а компания, эксплуатирующая предприятие, была названа Sasol и существует до сих пор.
Недавно технология получила вторую жизнь. В феврале 2026 года на предприятиях Sasol модернизировали участок подготовки угля именно для того, чтобы повысить качество сырья, поступающего в газификаторы.
Переработка каменного угля в промышленности: почему в России всё иначе
Вся истории выше о химии, связанной с переработкой каменного угля, давно известна. Однако в России описанные процессы так и не стала полноценной отраслью. Тонны сырья из шахт остаются прежде всего экспортным топливом, которое везут за тысячи километров к портам ради того, чтобы сжечь его уже на другом конце света.
Государство эту проблему признаёт на официальном уровне. Энергетическая стратегия РФ до 2050 года прямо ориентирована на переход к производству продукции с высокой добавленной стоимостью. Для этого министерство подготовило программу развития всей угольной отрасли до 2050 года, где вопросам глубокой переработки и продуктам с высокой добавленной стоимостью тоже отведена своя роль.
Проблема в том, что между декларацией и работающим заводом лежит довольно суровая экономика. По мнению кандидата экономических наук, действительного члена Академии горных наук Дмитрия Никишичева, рынок угольных сорбентов в России не превышает 60 тысяч тонн в год, и даже полностью успешная реализация нишевых проектов почти не сказывается на общем объёме добычи и продажи сырья в стране.
«Серьёзные проекты глубокой переработки каменного угля требуют вложений, а при нынешней стоимости заёмных денег и возросших рисках такие инвестиции становятся крайне маловероятными, тем более что сами угольные компании сейчас скорее режут издержки, чем финансируют новые направления», — констатирует Дмитрий Никишечев.
По данным Росстата, в январе–апреле 2026 года сальдированный убыток угольных компаний составил 100 млрд рублей. В этих условиях звучат предложения строить заводы углехимии на Донбассе и в Кузбассе. Но перспективы всё же есть.
В октябре 2025 года на базе Кузбасского государственного технического университета открылся Центр инженерных разработок, ориентированный именно на процесс глубокой переработки каменного угля в продукты органического синтеза. Получится ли на этот раз выстроить путь от лаборатории до промышленного цеха, покажут ближайшие годы.
Каменный уголь и применение продуктов его переработки: вопрос не в химии
Если вернуться к тому куску угля с коксовой батареи, окажется, что в железнодорожном вагоне он выглядит как обычное топливо, а на деле может стать ресурсом для потенциального производства, если найдётся кому довести дело до конца.
Применение продуктов переработки каменного угля человечество расписало ещё больше века назад, и с тех пор нет никакой тайны, которую предстояло бы открыть заново. Вопрос всегда упирался не в химию, а в экономику и в готовность довести технологию до заводского цеха. Именно поэтому судьба одного и того же куска угля в разных странах десятилетиями складывалась по-своему: где-то благодаря ему выросло производство красок, а где-то он так и остаётся просто топливом.
А вы знали, что в XX веке чуть ли не воевали на «угольном» бензине? Расскажите в комментариях, какая из трёх историй удивила вас больше всего.
Фото для обложки взято из публикаций НЛМК ИТ на habr.com
