ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Наименование инновационного проекта

«Производство топливного этанола»

Рекомендуемая область пременения

Использование этилового спирта (или добавок на его основе) значительно снижает объемы вредных выбросов, при этом качество моторного топлива повышается. Спирт в качестве компонента моторного топлива используется в мире с конца 70-х годов, и сегодня около 2\3 всего мирового производства спирта используется в качестве добавки к топливу.

Назначение, цели и задачи проекта

Основное назначение проекта – обеспечение выпуска топливного этанола в виде бензиновоэтанольных смесей.

В настоящее время объем мирового рынка спирта оценивается в 32 млрд. л в год, из которых более 60% используется как добавка к топливу (т.н. «топливный этанол»). Повышение цен на нефть явилось толчком к развитию топливно-спиртовой промышленности, в последние годы цены на нефть неуклонно стремятся вверх.

Эти тенденции являются благоприятным фактором для возрождения спиртовой промышленности и развития сельского хозяйства.

В результате значительно вырос спрос на этиловый спирт, который может быть использован как компонент топлива в чистом виде, либо как исходное сырье для дальнейшей переработки в более эффективные добавки к топливам.

За последнюю четверть века производство этанола в мире выросло в 8 раз (с 4,3 млрд.л в 1980 г. до 32,6 млрд.л в 2004 г.) Можно отметить также, что последние 10 лет практически не меняется расход этанола на производство алкогольной продукции и незначительно растет его потребление для технических целей.

Основной рост производства и потребления этанола приходится на топливный этанол. Специалисты прогнозируют, что к 2020 г. из биомассы будет изготавливаться не менее 20% всего моторного топлива.

Особенность этанола в смеси с бензином в том, что он обогащает топливо кислородом и обеспечивает более полное его сгорание, что способствует улучшению экологической обстановки, повышению октанового числа топлива и снижению детонации.

На сегодня в России сложилась парадоксальная ситуация: 60% присадок, улучшающих качественные характеристики моторных топлив, импортируется, и только 40% производится в РФ, тогда как мощности по выпуску спирта, который является одной из лучших присадок, простаивают.

Кроме того, применение топливного этанола в виде бензиновоэтанольных смесей позволяет существенно уменьшить содержание вредных выбросов в выхлопных газах. Чрезвычайно важным является положительный эффект использования биоэтанола в качестве топлива, поскольку весь выделяемый при его сжигании углекислый газ ассимилируется растениями, которые в будущем станут источником получения топливного этанола.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Главным виновником загрязнения воздушного бассейна является автомобильный транспорт. На его долю из общего количества вредных выбросов в атмосферу приходится около 20%, в крупных городах 60-80%.

Поиски решения экологических проблем ведутся в двух направлениях:

- нейтрализация образующихся выхлопов;

- изменение компонентного состава топлива для предотвращения образования токсичных соединений.

Однако, оснащение российских автомобилей устройствами нейтрализации выхлопов сдерживается использованием бензинов, содержащих металлосодержащие антидетонаторы, разрушающие катализаторы.

Поэтому в России повышение качества бензинов обычно достигается добавлением различных компонентов. Использование более экологически безвредных сортов бензина сдерживается их более высокой стоимостью по сравнению с обычными бензинами. Кроме того, использование некоторых добавок (в первую очередь, содержащих металлы) отрицательно сказывается на работе двигателя. Но еще больший вред, чем сам бензин, приносят различные добавки и присадки. Особенно опасны соединения свинца и различные ароматические вещества (бензол).

Экологические требования к бензину постоянно повышаются. Прежде всего это относится к соединениям серы, ароматических углеводородов, летучих углеводородных фракций.

Этанол, являясь прекрасным антидетонатором (его октановое число составляет 115) может заменить существующие добавки и присадки. Этанол содержит 35% кислорода, что значительно повышает степень сгорания бензинов, уменьшая, в первую очередь содержание СО (угарного газа) в выхлопах на 30%.

Этанол, как высокооктановая добавка к бензину, может также заменить используемые на сегодняшний день такие высокотоксичные добавки как толуол, пиробензол. Поскольку этанол производится из сельскохозяйственного сырья, он является единственным топливом, которое способствует замедлению глобального потепления и является возобновляемым источником энергии.

Этанол является исходным сырьем для производства этил-трет-бутилового эфира ( ЭТБЭ), очень перспективной высокооктановой добавки, которая может применяться вместо используемого на сегодняшний день в России метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ), который запрещен в некоторых странах как канцероген.

Соответствие российских бензинов международным стандартам позволит экспортировать не нефть, а продукты ее переработки.

Для добавки бензин этилового спирта необходима крепость 99,8%. Для достижения такой крепости требуется изменения в технологии и приобретение дорогостоящего укрепляющего оборудования.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Получение спирта этилового ректификованного технического осуществляется методом сернокислотного гидролиза древесного сырья (щепа, опилки) и крахмалосодержащего сырья, непригодного для продовольственных и фуражных целей или рассиропки мелассы с последующей биохимической переработкой моносахаридов, в результате чего получается спиртовая бражка.

Выделение этанола из спиртовой бражки осуществляется методом перегонки в ректификованной колонне. Затем спиртовый конденсат направляется на установку по абсолютированию этанола, состоящую из обезвоживающей и разгонной колонн.

Процесс получения спирта этилового ректификованного технического является непрерывным, кроме операции гидролиза древесного и крахмалсодержащего сырья и рассиропки мелассы. Процесс гидролиза в отдельных гидролизаппаратах осуществляется периодически, а выдача гидролизата из группы аппаратов идет непрерывно.

Новизна в предлагаемом технологическом процессе заключается в обезвоживании (увеличении крепости с 92,6% до 99,8%) этилового спирта способом азеотропной ректификации.

     Метод заключается в проведении процесса ректификации (очистки) с разделяющими агентами, образующими с компонентами исходной системы азеотропные смеси (жидкие смеси, находящиеся в равновесии с газовой фазой одинакового с ней состава), которые при ректификации отбирают в виде дистиллята.

      Вводимый в систему разделяющий агент полностью удаляется с дистиллятом.     Для разделения системы этиловый спирт – вода используются вещества бензол, дихлорэтан, глицерин и циклогексан.  Циклогексан наиболее полно удаляется из смеси, что дает возможность получения спирта более высокого качества.

     По этому методу используется трехколонная схема получения абсолютированного спирта. (см.рис.)

Схема получения обезвоженного (абсолютированного) спирта

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

На фоне высоких цен на нефть и ограниченности ее запасов остро стоит вопрос альтернативных видов топлив. Применение топливного этанола в качестве добавки к топливу является эффективным решением проблемы в РФ.

Нефть относится к невозобновляемым природным ресурсам, в то время как производство этилового этилового спирта осуществляется из возобновляемого экологически чистого растительного сырья – отходов переработки древесины, некондиционного зерна, зерноотходов, отходов пищевой промышленности.

В процессе распространения ТЭ по земному шару включены все промышленно развитые страны мира, кроме России. В то же время, мы – единственная в мире страна, которая обладает многолетним промышленным опытом, позволяющим получать этанол по гидролизным технологиям.

Спирт из возобновляемого сырья дороже бензина, вследствие чего цена топлива с добавками ТЭ выше цены обычного бензина. Поэтому реализация проекта требует принятие государством специальных мер поддержки.

Инвестиционный план по проекту (по этапам выполнения).

Мероприятия

Стоимость

(млн.руб.)

Сроки проведения, лет

Начало

Окончание

1

2

3

4

1.      Выполнение основных этапов СМР

1.1. Завершение ремонта котла №1 с переводом на газ

13,5

1

1

1.2. Завершение строительства градирен оборотного водоснабжения спиртового производства, реконструкция градирен ОВС дрожжевого производства

8,0

1

2

1.3. Газификация цеха сушки

3,0

1

1

1.4. Замена линии спиртового конденсата и лютера

2,0

2

2

1.5. Ремонт подземных коммуникаций (водоснаб-жение, канализация и пожарное водоснабжение)

2,5

2

5

1.6.         Реконструкция существующих очистных сооружений, в т.ч.

1.6.1. Завершение строительства аэротенка-смесителя №3

3,5

3

4

1.6.2. Завершение строительства вторичного отстойника №3

1,5

3

4

1.6.3. Замена труб очистных сооружений на больший диаметр

1,5

3

4

1.7. Строительство склада для хранения некондиционного низкосортного зерна

5,0

4

5

1.8. Монтаж газоочистной установки на сцежи №5,6,7,8

5,0

3

3

1.9. Завершение строительства по напорному канализационному трубопроводу

10,0

5

5

2.      Приобретение основных позиций по оборудованию

2.1. Приобретение оборудования для удвоения мощности по производству спирта (колонны, т/о оборудование, мерники)

45,5

1

2

2.2. Приобретение установки по абсолютированию спирта

30,0

4

4

2.3. Приобретение 2 противодавленческих турбин

40,0

4

4

2.4. Прочее (для склада зерна, трубопроводы и пр.)

10,0

1

1

3.      Монтаж оборудования

3.1. Монтаж 3-х ректификационных и т/о оборудования для удвоения мощности по спирту этиловому

7,5

3

3

 3.2. Монтаж бродильной батареи

5,0

1

1

 3.3. Расширение сливного отделения

1,5

2

3

3.4.Расширение склада ЭС с отпускным отделением

3,0

3

4

3.5. Монтаж установки абсолютирования спирта этилового

8,9

4

5

4.      Пуско-наладочные работы

4.1.Установка по абсолютированию спирта

0,1

5

4.2. Газификация котла №1

1,5

1

4.3. Газификация цеха сушки

0,5

1

5.      Начало производства

5.1.Удвоение мощности по производству спирта этилового технического

3

5.2. Производство абсолютированного спирта

5

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Важным эффектом является снижение парникового эффекта, т.е. снижение выброса газов (в первую очередь диоксида углерода), вызывающих глобальное потепление. Россия является одной из стран, подписавших т.н. «Киотский протокол», обязывающий страны-участницы соглашения снизить производство парниковых газов.

Основной причиной возникновения парниковых газов является сжигание невозобновляемых углеводородов (нефти, угля). При этом потребляется кислород, а выделяется углекислый газ, что ведет к нарушению экологического баланса в атмосфере.

При использовании в качестве топлива возобновляемых источников энергии, таких как спирт, древесина, баланс не нарушается, т.к. выделяемый углекислый газ был ранее переработан растениями в кислород.

Наименование показателей

По годам реализации проекта (т.руб.)

1 год

2 год

3 год

4 год

5 год

1

2

3

4

5

6

1.Общая выручка от реализации продукции, включая НДС, акцизы и др. аналогичные обязательные платежи от реализации

517312

543178

543178

969960

969960

1.1. В т.ч. НДС и аналогичные обязательные платежи от реализации выпускаемой продукции

250912

263458

263458

470460

470460

2. Экспортные пошлины (таможенная пошлина при реализации на территории РФ)

3. Численность работников всего (чел.):

430

430

430

640

640

В т.ч. ИТР (чел.):

59

59

59

74

74

4. Средняя заработная плата

6900

6900

6900

6900

6900

5. Материальные затраты по ценам приобретения, включая наценки, надбавки, таможенные пошлины и т.п.

218786

218786

218786

396310

396310

В т.ч. НДС по материальным затратам (возмещаемые)

33374

33374

33374

60454

60454

6. Другие производственные затраты (с НДС, без учета амортизации и процента по кредиту)

10000

11000

11000

12000

12000

7. Затраты на оплату труда

36000

36000

36000

54126

54126

8. Единый социальный налог (ставка 26%)

9360

9360

9360

14073

14073

9. Амортизация основных фондов и нематериальных активов

2400

2800

3200

3600

4000

10.  Налоги, сборы, платежи, включаемые в себестоимость продукции, всего

320

320

320

320

320

11. Налоги, относимые на финансовый результат

      - налогооблагаемая прибыль

      - налог на прибыль (ставка)

22900

4582

34828

6966

34428

6886

79525

15905

79125

15825

12. Прибыль после налогообложения

18318

27862

27542

63620

63300

13. Возврат заемных средств (погашение основного долга)

18300

27850

27540

63615

63290

14. Остаток денежных средств на счете по итогам года

18

12

2

5

10

Новые потребительские свойства продукции

Хотя Россия экспортирует нефть, в стране существует некоторый дефицит высококачественного бензина. Сегодня этот дефицит восполняется за счет использования различных добавок, часто не имеющих сертификации и экологически опасных.
Этиловый спирт является единственным возобновляемым источником сырья, использование которого в качестве добавки к топливам (5-7%) возможно без изменения конструкции двигателя. Кроме того, добавление спирта позволит значительно снизить объемы вредных веществ.
Этиловый спирт может использоваться и как исходное сырье для дальнейшей переработки в более эффективные добавки к топливам (например, ЭТБЭ).

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соответствует государственным стандартам, техническим условиям предприятия и нормативной документации для биохимической промышленности.
Гост 15815-83 Щепа технологическая, ГОСТ 18320-84 Опилки древесные, ГОСТ 18395-82 Меласса свекловичная.

Стадия и уровень разработки

Проводится модернизация устройства с целью улучшения и расширения потребительских свойств. Данному оборудованию не требуется усилий для сопровождения, кроме соблюдения правил эксплуатации.

Предлагаемые инвестиции

209 млн. руб.

Рынки сбыта

Продукция реализуется в Российской Федерации и странах ближнего зарубежья среди предприятий нефтеперерабатывающей отрасли.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемые в проекте технология и оборудование для ее реализации позволяет снизить объемы импорта и со временем полностью заменить импортные поставки. Сокращение затрат на транспортировку конечного продукта существенно снижает себестоимость продукции.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

19.06.2007

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)