Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии экологически чистой утилизации полимерных отходов методом низкотемпературного каталитического пиролиза с получением горючих газов, жидких топливных фракций и композиционных материалов для различных применений

Номер контракта: 14.574.21.0020

Руководитель: Косивцов Юрий Юрьевич

Должность: Заведующий лабораторией переработки биомассы ИНБТ

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
полимерные отходы, утилизация, низкотемпературный каталитический пиролиз, горючие газы, жидкие топливные фракции, композиционные материалы, энергетические установки

Цель проекта:
В условиях рыночной экономики перед исследователями и промышленниками, а также перед муниципальными властями выдвигается необходимость обеспечить максимально возможную безвредность технологических процессов и полное использование всех отходов производства, то есть приблизиться к созданию безотходных технологий. Кроме того, в связи с грядущим постепенным истощением природных источников сырья (нефти, каменного угля, руд для цветных и черных металлов) для всех отраслей народного хозяйства приобретает особую значимость полное использование всех видов промышленных и бытовых отходов. Проект посвящен разработке новой комплексной технологии утилизации техногенных полимерсодержащих отходов с получением горючих газов, жидких топливных фракций и твердых композиционных материалов. Целью проекта является создание эффективной технологии низкотемпературного каталитического пиролиза для переработки и утилизации полимерных отходов (со степенью конверсии отходов не менее 90%), а также для одновременного получения горючих газов, жидких топливных фракций и композиционных материалов, обеспечивающего сокращение себестоимости дополнительно полученной тепловой (на 25-30%) и электрической (на 10-15%) энергии.

Основные планируемые результаты проекта:
Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта:
1) Лабораторный технологический регламент процесса экологически чистой утилизации полимерных отходов методом низкотемпературного каталитического пиролиза с получением горючих газов, жидких топлив и композиционных материалов для различных применений, в том числе для использования в энергетических установках.
2) Аналитический комплекс для контроля и управления технологическими параметрами процесса пиролиза.
3) Программа и методики исследовательских испытаний макета установки низкотемпературного каталитического пиролиза.
4) Макет установки низкотемпературного каталитического пиролиза полимерных отходов.
5) Проект ТЗ на проведение ОКР по теме: "Разработка промышленной технологии и оборудования для комплексной утилизации полимерных отходов с получением энергии и композиционных материалов заданного состава".
6) Отчет о проведении маркетинговых исследований.
7) Бизнес-план коммерциализации результатов ПНИ.
С использованием разработанной Программы и методик исследовательских испытаний макета установки низкотемпературного каталитического пиролиза выполнены исследовательские испытания изготовленного макета установки, по результатам которых проведен анализ перспектив использования продуктов пиролиза (горючих газов, жидких топливных фракций и композиционных материалов) в энергетических установках.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
На основе полученных в процессе работы результатов возможно дальнейшее проведение прикладных исследований по созданию технологии экологически чистой утилизации полимерных отходов методом низкотемпературного каталитического пиролиза с получением горючих газов, жидких топлив и композиционных материалов для различных применений, в том числе для использования в энергетических установках.
Результаты проекта будут использованы в качестве экспериментального материала и первичной технологической и конструкторской документации для последующего создания структурной технологической схемы и проектирования автономной энергетической установки для комплексной утилизации полимерных отходов методом низкотемпературного каталитического пиролиза, а также для одновременного получения горючих газов, жидких топливных фракций и композиционных материалов, обеспечивающего сокращение себестоимости дополнительно полученной тепловой (на 25-30%) и электрической (на 10-15%) энергии.
Научно-техническая продукция, созданная в рамках работы, будет способствовать совершенствованию технологических процессов, повышению уровня производственной безопасности и снижению издержек производства, сокращению себестоимости дополнительно полученной энергии, снижению уровня загрязненности окружающей среды токсичными органическими соединениями (диоксинами, органическими соединениями серы, полимерными отходами, угарным и углекислым газами).

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Выполняемый проект предусматривает коммерциализацию полученных результатов в реальном секторе экономики при участии Индустриального партнера проекта (ООО НПО "ЭКОМАШГРУПП") на основании Договора о дальнейшем использовании результатов прикладных научных исследований от 27 марта 2014 г. Коммерциализация возможна также на предприятиях целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей, нефтехимической и металлургической промышленности.
Сочетание таких преимуществ как использование дешевого, доступного и конкурентоспособного топлива, а также интенсивных каталитических методов его переработки обусловливает высокую экономическую эффективность внедрения процессов пиролиза за счет снижения затрат на производство тепловой энергии и сокращения сроков окупаемости капитальных вложений.

Текущие результаты проекта:
В ходе выполнения проекта в 2015 году достигнуты следующие основные результаты:
1) Разработана Программа и методики исследовательских испытаний макета установки низкотемпературного каталитического пиролиза;
2) Изготовлен макет установки низкотемпературного каталитического пиролиза полимерных отходов с получением горючих газов, жидких топлив и композиционных материалов для различных применений, в том числе для использования в энергетических установках;
3) Разработан и изготовлен аналитический комплекс для контроля и управления технологическими параметрами процесса пиролиза, на аналитический комплекс разработана эскизная конструкторская документация (чертеж общего вида аналитического комплекса, принципиальная газовая схема, функциональная схема, формуляр, инструкция по эксплуатации, методики выполнения измерений);
4) Создана технология экологически чистой утилизации полимерных отходов методом низкотемпературного каталитического пиролиза с получением горючих газов, жидких топлив и композиционных материалов для различных применений, в том числе для использования в энергетических установках;
5) Исследованы перспективы использования продуктов пиролиза (горючих газов, жидких топливных фракций и композиционных материалов) в энергетических установках;
6) Выполнены исследовательские испытания макета установки низкотемпературного каталитического пиролиза;
7) Разработан проект ТЗ на проведение ОКР по теме: "Разработка промышленной технологии и оборудования для комплексной утилизации полимерных отходов с получением энергии и композиционных материалов заданного состава";
8) Разработаны предложения и рекомендации по использованию результатов в реальном секторе экономики;
9) Подготовлена и подана заявка на получение патента на изобретение;
10) Выполнены маркетинговые исследования;
11) Разработан проект бизнес-плана коммерциализации результатов ПНИ.