'

ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ при Отделении Общественных Наук РАН

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ при Отделении Общественных Наук РАН освоение многоцелевой ресурсовозобновляющей и экоохранной технологии переработки промышленных выбросов СО2 в продукты органического синтеза


Слайд 1

Москва 2008(с) 2 «Неограниченная эксплуатация ресурсов должна смениться неограниченной изобретательностью ради поддержания постоянного возобновления ресурсов.» Доктор Л. Уайт(США) ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 2

Москва 2008(с) 3 В рамках декларированной долгосрочной стратегии устойчивого и экологически безопасного экономического развития Россией приняты программы «Энергоэффективная экономика» на перспективу до 2010 года», основы «Энергетической стратегии России до 2020 года», также ратифицирован «КИОТСКИЙ» протокол к Рамочной конвенции ООН «Об изменении климата» Принятые документы предусматривают меры по повышению эффективности использования и ресурсосбережения невозобновляемых природных запасов углеводородов в промышленности и отраслях народного хозяйства, разработку мер по регулированию техногенной эмиссии и поглощению парниковых газов атмосферы ПРЕДИСЛОВИЕ ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 3

Москва 2008(с) 4 ПРОБЛЕМЫ МИРОВОЙ ЭКОЛОГИИ Глобальные ежегодные выбросы антропогенных парниковых газов ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 4

Москва 2008(с) 5 Современная мировая техногенная эмиссия диоксида углерода достигает 25 млрд. тонн в год с перспективой до 36 млрд.т/год в ближайшие 15 лет, что уже составляет более 7% величины природного круговорота углерода и является заметным возмущением атмосферно-климатических изменений в природе в виду действия «парникового» эффекта ПРОБЛЕМЫ МИРОВОЙ ЭКОЛОГИИ ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 5

Москва 2008(с) 6 В предлагаемой инновационной технологии диоксид углерода промышленных выбросов газ (СО2) выступает как сырьё для промышленности органического синтеза и для производства жидких синтетических энергоносителей с улучшенными экологическими качествами (диметиловый эфир, высокооктановый бензин и т.п.) Особенностью данной технологии является получение механизма сокращения эмиссии диоксида углерода, не требующего наложения дополнительных ограничений на темпы промышленного развития ИДЕОЛОГИЯ ПРОЕКТА ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 6

Москва 2008(с) 7 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИИ «СИНТЕЗ» Экологическая эффективность технологии при использовании смешанной электроэнергии топливных и возобновляемых источников электроэнергии из единых сетей (производительность технологии по переработке СО2 к выбросу СО2 топливными энергоисточниками). ?= mт/(mт + mхп) - массовая доля производимого синтетического жидкого топлива от общей продукции технологии mт - производство синтетического жидкого топлива mхп - производство химических продуктов (интермедиатов) ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 7

Москва 2008(с) 8 Взаимодействуя с возобновляемой энергетикой промышленные объекты технологии «Синтез» будут решать не только экологические задачи сокращения выбросов «парниковых» газов, но и комплексные задачи: обеспечение стабильными источниками химически чистого, базового промежуточного сырья крупнотоннажных химических производств органических и полимерных продуктов аккумулирование энергии нестабильных по своему характеру, возобновляемых источников энергии ( ветро, солнечных), а также атомных и гидро источников и обеспечение передачи ее на транспорт в виде жидкого моторного топлива с экологическим качеством стандарта не ниже «Евро-4» и в виде водородного топлива ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИИ «СИНТЕЗ» ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 8

Москва 2008(с) 9 По мере развития технологии «Синтез» доля использования возобновляемых видов энергии будет увеличиваться с учетом территориального размещения промышленных объектов технологии в энергетических сетях с возобновляемыми источниками энергии и прямых поставок от энергопроизводителей АЭС и ГЭС, а также в соответствии с общим ходом развития нетопливных, экологически чистых отраслей мировой электроэнергетики ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИИ «СИНТЕЗ» ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 9

Москва 2008(с) 10 Принципиальной особенностью технологии является преобразование диоксида углерода в синтез-газ, который представляет универсальное промежуточное сырьё промышленности органического синтеза и может быть переработан по существующим технологиям в широкий спектр органических, промышленно необходимых полимерных продуктов (полиэтилена, полипропилена, полистирола), метанола, органических спиртов, растворителей, красок, лаков, а также в различные виды жидкого синтетического топлива включая дизельное ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 10

Москва 2008(с) 11 Физико-химические основы процессов восстановления диоксида углерода и воды изучены в рамках фундаментальных НИР по созданию замкнутых систем регенерации кислорода для жизнеобеспечения экипажа в длительных космических полетах, выполненных авторами проекта в РКК «Энергия» им. С.П. Королева с участием Института электрохимии РАН, Института высокотемпературной электрохимии УНЦ СО РАН, ГНЦ РФ «Институт Курчатова» и др. Основные процессы базовой технологии представленного проекта разработаны и экспериментально исследованы в рамках фундаментальных НИР по проектам РФФИ и ИПНИ, выполненных в совместных работах Инвестиционной научно-промышленной корпорации «Союз технологий» и Института органической химии им. Н.Д. Зелинского ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 11

Москва 2008(с) 12 Получение диоксида углерода – в относительно чистом виде – до 95…97% (из сбросов азотно-химических, пищевых, металлургических производств) либо абсорбционным концентрированием из продуктов сгорания (дымов ТЭК), содержащих 8…12% диоксида углерода Восстановление диоксида углерода и воды до получения водорода и оксида углерода, т.е. синтез-газа, в параллельных процессах электролиза воды и химико-каталитического восстановления диоксида углерода Cинтез углеводородов на основе процессов в реакторах Фишера-Тропша осуществляется в заключительной стадии технологического процесса «Синтез» ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ТЕХНОЛОГИИ ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 12

Москва 2008(с) 13 Продуктом первых трех стадий технологии является синтез-газ повышенной чистоты и с широко регулируемым составом Н2/СО = 1…3, как основное промежуточное сырьё промышленности органического синтеза Четвертая, завершающая стадия технологии-конверсия синтез-газа осуществляется отработанными процессами промышленности органического синтеза, в результате чего могут быть получены: диметиловый эфир ТУ 2434-059-05761643-2001 метанол ГОСТ-2222-78Е, ГОСТ-6995-77 По процессу Фишера-Тропша может производиться жидкое углеводородное топливо – бензин и частично дизельное топливо По процессу переработки метанола – селективно производится высокооктановый бензин ВЫХОД ТОВАРНЫХ ПРОДУКТОВ ТЕХНОЛОГИИ «СИНТЕЗ» ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 13

Москва 2008(с) 14 ПИЛОТНЫЙ КОМПЛЕКС «СИНТЕЗ» Узел концентрирования СО2 (рис.1) На выходе - очищенный диоксид углерода СО2 Узел систем электролиза воды (рис.2) На выходе - очищенные водород Н2 и кислород О2 Узел конверсии метана и диоксида углерода (рис.3) На выходе - синтез-газ (СО +Н2) и водород Н2 (узел конверсии метана) На выходе - синтез-газ (СО +Н2) (узел конверсии СО2) Узел синтеза углеводородов на базе реактора Фишера-Тропша (рис.4) На выходе - продукты органического синтеза (жидкие и газообразные углеводороды, моторное топливо (Евро 4) и др. По своему составу и конфигурации многоцелевая технология «Синтез» имеет большой потенциал совершенствования как по элементной базе исполнения, так и по структуре в зависимости от конечного продукта и источников энергии ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 14

Москва 2008(с) 15 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 15

Москва 2008(с) 16 Рис.3 Узлы конверсии природного газа и двуокиси углерода ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 16

Москва 2008(с) 17 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 17

Москва 2008(с) 18 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 18

Москва 2008(с) 19 Технология концентрирования диоксида углерода из дымовых газов является промышленно освоенной в РФ, как основной источник товарного диоксида углерода Практически весь объём диоксида углерода, получаемого и используемого в России для нужд пищевой промышленности, агротепличных производств и промышленных технологических процессов - около 1 млн. т. СО2 в год, производится путём извлечения его в практически чистом виде из сбросных газов химических комбинатов по производству аммиака и удобрений, комбинатов нефтехимической переработки и спиртопищевых комбинатов или путём абсорбционного извлечения и концентрирования СО2 из дымовых газов объектов теплоэнергетики Недоиспользуемые ресурсы указанных промышленных источников концентрированного диоксида углерода по России составляют до 15 млн. т. СО2 /год ПРОМЫШЛЕННАЯ ОСВОЕННОСТЬ СТАДИЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТА ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 19

Москва 2008(с) 20 Конверсия синтез-газа в углеводородное топливо процессом Фишера-Тропша или синтезом метанола являются освоенным процессом промышленности органического синтеза РФ В РФ освоен промышленный выпуск низкотемпературных электролизёров воды с жидким щелочным электролитом достаточной производительности, а именно, ФВ-500 на 500 куб.м водорода/ч (Урал-ХИММАШ) Также в РФ освоен промышленный выпуск прогрессивных конструкций электролизёров с твёрдым полимерным электролитом относительно небольшой, по масштабам проекта, производительности – 0,5…1,0 куб. м водорода/ч с перспективой развития производительности до 100 куб. м водорода/ч ПРОМЫШЛЕННАЯ ОСВОЕННОСТЬ СТАДИЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТА ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 20

Москва 2008(с) 21 Первые исследования физико-химических основ процессов переработки диоксида углерода и воды с целью регенерации кислорода из продуктов дыхания человека выполнены авторами настоящего проекта в РКК «Энергия» им. С.П. Королева совместно с институтами РАН в рамках фундаментальных НИР и НИОКР по созданию замкнутых систем жизнеобеспечения экипажа в длительных космических полетах Исследования выполнены в рамках совместных НИР с институтами: с Институтом электрохимии РАН и СКТБ по электрохимии по темам «Хвоя-АН», «Юрома-АН» «Исследование и отработка электролизных систем с матричным полимерным электролитом для кислородообеспечения космических аппаратов» (№ гос. рег. Х-63540) с Институтом высокотемпературной электрохимии Уральского научного центра РАН и ГНЦ «Курчатовский институт» по темам «Хватка-АН», «Ход-МСМ», «Юкка-М» «Исследование и отработка процессов и аппаратов высокотемпературного электролиза воды и углекислого газа в замкнутой системе регенерации кислорода» с Институтом органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН по теме «Гиль-МАЭП» «Разработка физико-химических основ процесса конверсии катодных газов высокотемпературного электролиза с получением газообразных и жидких углеводородов» с Московским институтом тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова, Обнинским филиалом ГНЦ НИФХИ им. Л.Я. Карпова, НПО «Криогенмаш» по темам «Исследование и отработка технологии создания высокоселективных материалов и изделий для мембранных систем очистки атмосферы и концентрирования углекислого газа» ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОТРАБОТКА И ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОЕКТА ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 21

Москва 2008(с) 22 На основе исследований созданы первые в России опытно-промышленные образцы прогрессивных электролизеров дистиллированной воды с твердополимерным электролитом и экспериментальные образцы высокотемпературных электролизеров с твердокерамическим окисно-циркониевым электролитом Разработки новых технологий преобразования парниковых газов в жидкие углеводородные продукты осуществлены в работах ИПИ, ЗАО ИНПК «Союз технологий» и ЗАО АНПК «Технолог» с использованием имеющихся заделов новой техники Экспериментальные исследования всех стадий базовой технологии проекта «Синтез» к настоящему времени выполнены с участием Института органической химии РАН в рамках госконтракта с Минпромнауки РФ № 41.028.1.1.2438 и проекта ФНИ РФФИ № 05-08-33532 и ОФИ 06-08-08173 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОТРАБОТКА И ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОЕКТА ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 22

Москва 2008(с) 23 МАКРО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИКИ РОССИИ С УЧЕТОМ ВНЕДРЕНИЯ ПРОЕКТА Анализ моделей развития экономики России на период до 2015 года, выполненный Центральным Экономико - Математическим Институтом РАН, показывает, что внедрение проекта «Синтез» может обеспечить дополнительный прирост ВВП России на 6.67% за указанный 8-летний период (см. диаг.1, диаг.2) Диаг.1. Сравнительный прирост ВВП России с учетом запуска проекта «Синтез» в ценах базового периода, в процентах (2007 год=100%) Диаг. 2. Дополнительный прирост ВВП России относительно базового варианта развития экономики, в процентах ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 23

Москва 2008(с) 24 Дополнительный прирост доходов на душу населения в номинальном выражении за 8 лет составляет 2,67% относительно базового варианта развития экономики МАКРО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИКИ РОССИИ С УЧЕТОМ ВНЕДРЕНИЯ ПРОЕКТА Прирост показателя «доход на душу населения» в номинальном выражении относительно базового варианта развития экономики, в процентах ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 24

Москва 2008(с) 25 Эффективность энергетических и материальных балансов технологии «Синтез» определяет физические основы экономической рентабельности проекта, которая определяется как разность стоимости получаемой конечной углеводородной продукции технологии «Синтез» и себестоимости ее производства Расчетно-экономическое исследование показателей финансово-экономической эффективности проекта, выполненное в профессиональной системе оценки эффективности и состоятельности инновационных проектов (Прил. №1) показывает, что рентабельность годового оборота производств по технологии «Синтез» после периода самоокупаемости составляет от 150 до 200% в зависимости от видов реализуемой конечной продукции технологии Скорость самоокупаемости промышленных объектов технологии пропорциональна их производственной мощности, поскольку удельные капитальные затраты на единицу мощности нелинейно снижаются с увеличением общей производительности объекта При проектной мощности пилотного образца опытно – промышленной линии переработки диоксида углерода около 5000 т. углеводородов в год и общей сметной стоимости пилотного этапа проекта 1400 млн.руб. период самоокупаемости полных инвестиционных затрат составляет 1,8 - 2 года с момента ввода объекта в эксплуатацию С развитием производственных мощностей проекта до 500 000 т. углеводородов в год сметная величина капитальных затрат составляет 18000 млн.руб., а период самоокупаемости – менее 1 года с момента ввода мощностей в эксплуатацию ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЕКТА ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 25

Москва 2008(с) 26 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 26

Москва 2008(с) 27 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 27

Москва 2008(с) 28 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 28

Москва 2008(с) 29 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 29

Москва 2008(с) 30 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 30

Москва 2008(с) 31 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 31

Москва 2008(с) 32 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 32

Москва 2008(с) 33 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 33

Москва 2008(с) 34 ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


Слайд 34

Москва 2008(с) 35 «СИНТЕЗ» С О Х Р А Н Я Я П Р И Р О Д У ИННОВАЦИИ ИНСТИТУТ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


×

HTML:





Ссылка: