Российский фонд развития высоких технологий и компания Лаборатории АМФОРА представляют: 1. Лазерные микроскопы МИМ (Модуляционная Интерференционная Микроскопия) - презентация

1 Российский фонд развития высоких технологий и компания Лаборатории АМФОРА представляют: 1. Лазерные микроскопы МИМ (Модуляционная Интерференционная Микроскопия) 2. Наномеханика 3. Нефтепереработка

2 МИМ (Модуляционная Интерференционная Микроскопия) Аннотация проекта: создан оптический прибор, позволяющий осуществлять 3D измерения образцов, с рекордным оптическим разрешением, с рядом функций, которых нет ни у одного из мировых конкурентов Области применения: 1. Материаловедение 2. Электронная промышленность и нанометрология 3. Биотехнологии и медицина

3 Принцип работы МИМ При периодическом перемещении зеркала 2 мы получаем ряд интерферограмм и рассчитывает разность фаз между объектным и опорным пучками для каждого пикселя фотоприемника Интерферометр Маха-Цендера В случае идеально плоских зеркал интерференционная картина на фотоприемнике имеет вид параллельных интерференционных полос В случае оптически неоднородного объекта интерферометра интерференционная картина претерпевает искажения пропорционально высоте объекта

4 Использование различных методов микроскопии для исследования биологических объектов

5 Оптическая схема лазерного канала представляет собой модификацию интерферометра Маха-Цендера с фазовым модулятором в опорном плече

6 Принцип работы модуляционного интерференционного микроскопа Значение фазовой высоты Ф объекта в данной точке определяется : Для объекта с изменяющимся показателем преломления: - Начальная фаза - Сдвиг фазы объектом - Длина волны излучения Ф 0 - постоянный сдвиг, определяется выбором начальной точки отсчета фазы. Для однородного слоя вещества с показателем преломления n 2 в среде с показателем преломления n 1 толщиной z измеренная фазовая высота будет равна: Ф = (n 2 - n 1 )* z –Ф 0

7 МОРФОМЕТРИЯ ЭРИТРОЦИТОВ По фазовому портрету эритроцита можно определять форму эритроцита, его толщину, распределение фазовых неоднородностей, и вычислять его объём. Впервые получены данные по латеральной грануляции гемоглобина в эритроцитах. Анализ изменений формы и внутренней структуры эритроцитов чрезвычайно важен для целей медицинской диагностики. В ходе исследования клеток крови были идентифицированы фазовые портреты различных форм эритроцитов, зарегистрированы изменения фазового объема эритроцитов и показателя преломления гемоглобина при различных воздействиях а также обнаружены нанометровые флуктуации оптической плотности на различных участках изолированного эритроцита.

8 МОРФОМЕТРИЯ ЭРИТРОЦИТОВ Фазовый портрет эритроцита в норме отражает равномерное распределение гемоглобина по объему эритроцита. При различных патологиях распределение гемоглобина носит неравномерный характер. Традиционные методы оптической микроскопии не позволяют выявить подобные отличия МИМ позволяет проводить статистически достоверную количественную оценку морфометрических параметров эритроцитов и осуществлять экспресс-диагностику различных заболеваний на ранних стадиях.

9 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЙРОНОВ Проведенное с помощью МИМ исследование изображения нейронов подтвердило предположение о том, что более плотные участки внутри клетки соответствуют гранулам, содержащим пигмент каротин

10 ИССЛЕДОВАНИЕ СПОР NOSEMA APIS Разработан оригинальный метод определения жизнеспособности спор микроспоридий рода Nosema методом лазерной интерференционной микроскопии Сущность метода заключается в установлении различий в морфологии живых и убитых спор ноземы по их фазовым портретам

11 Фазовые портреты активированного лимфоцита Известно, что при активации лимфоцита происходят значительные изменения в морфологии клетки, в ядре появляются множественные фибриллярные центры (FC) и содержащийся в ядре хроматин распределяется по периферии. Исследование степени активации лимфоцитов в и доли активированных клеток открывают новые перспективы для диагностики отторжения трансплантатов. Морфометрия лимфоцитов

12 Фазовые портреты тучной клетки Исследование грануляции тучной клетки позволяет судить о ее функциональном состоянии Исследование грануляции тучных клеток

13 ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОДИНАМИКИ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН Применение МИМ позволило обнаружить низкочастотные (0,02-0,05 Гц) флуктуации оптической плотности в районе междоузлия миелинового нервного волокна

14 Рис 1. Фазовый профиль миелинового нервного волокна (а) колебания, записанные на склоне профиля (б) и амплитудный спектр записанных колебаний. Следует отметить, что амплитуда колебаний стенки нервного волокна менее 30 нм и частота колебаний менее 0,02 Гц

15 Микрокювета для интерференционной микроскопии Удачно сочетает в себе возможности клеточного сортера и перфузионной камеры

16 ВЫВОДЫ При помощи метода МИМ можно исследовать растительные и животные клетки, а также бактерии и некоторые выделенные органеллы, например, митохондрии. МИМ обладает следующими достоинствами: 1. Метод МИМ позволяет исследовать немодифицированные биологические объекты в естественных условиях. 2. Метод МИМ позволяет получать количественные данные о морфологических и динамических характеристиках биологических объектов; 3. Пространственное разрешение МИМ выше, чем у традиционных оптических микроскопов. 4. Исследование динамики локальных изменений оптической плотности в различных областях клетки позволяет выявить регулярные изменения оптической плотности клеточной структуры, определить частоту регулярных динамических процессов, как для всей клетки, так и отдельных ее участков (органелл).

17 Проект Наномеханика Повышение точности обработки вплоть до нанометровой шкалы - доминирующая тенденция в прецизионном машиностроении. Цель Проекта – развитие концепции бесконтактной силовой НАНОМЕХАНИКИ, использующей сверхжесткие магнито- аэростатические компоненты (приводы, направляющие, шпиндели) собственной конструкции, оригинальные метрологические приборы для создания новой отрасли прецизионного машиностроения, основанного на полностью бесконтактном принципе движения. Результат: радикальное увеличение точности деталей, появление качественно новых продуктов, улучшение состояния обработанных поверхностей, резкое повышение производительности и снижение требований к качеству ручного труда. В целом проект закладывает основу нового сверхточного машиностроения Аннотация Проекта: на основе оригинальных бесконтактных силовых сверхточных компонентов наномеханики разработаны: 1.Направляющие 2.Подшипники 3.Шпиндели 4.Линейные приводы На основе вышеперечисленного проектом разработаны конструктивные компоненты сверхточной наномеханики, устройства нанометрологии и сверхточные станки

18 18 Проект Наномеханика Copyright 2008 © Лаборатории АМФОРА бесконтактные магнито-аэростатические винтовые передачи – уникальный линейный привод; аэростатические направляющие с магнитным замыканием; аэростатические шпиндельные узлы. Все эти компоненты с исключительно высокой механической жесткостью, которая в 8 – 10 раз превосходит жесткость лучших механических узлов, гармонично сочетаются друг с другом и представляют собой полный набор для создания станков нового поколения. Разработаны полностью бесконтактные сверхточные станки. Разработаны и производятся лазерные приборы нового поколения МИМ для исследования наноморфологии, материальной структуры и динамических процессов в микрообъектах для применений в метрологии и фотонике. В результате 15 лет НИОКР разработаны:

19 19 Проект Наномеханика Copyright 2008 © Лаборатории АМФОРА Инновационные продукты Проекта: 1. Базовые бесконтактные аэростатические компоненты: Магнито-аэростатическая винтовая передача Аэростатические шпиндели и подшипники вращения Магнито-аэростатические прямолинейные направляющие 2. Сверхточные станки для изготовления асферических и сверхплоских компонентов фотоники, штампов, пресс-форм и матриц, а также изделий машиностроительного ряда 3. Прецизионные компоненты фотоники: асферические линзы и зеркала, сверхплоские и сверхгладкие детали, линзы для очков. 4. Нанопозиционирование и метрология - координатные столы, координатно-измерительные машины и метрологические платформы 5. Приборы МИМ – микроскопы, профилометры

20 ПРЕИМУЩЕСТВА - отсутствие потерь на трение - точность вращения - отсутствие тепловыделений - бесшумность - возможность работы при высоких скоростях вращения - неограниченная износостойкость; - высокая жесткость по сравнению с аналогами - высокая грузоподъемность - устойчивость относительно внешних воздействий - широкий спектр типоразмеров - не нуждается в смазке АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ

21 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ - устройства позиционирования нанометровой точности - измерительное оборудование высокой точности - аэростатические шпиндели - координатные и поворотные технологические столы - сверхточные токарные и шлифовальные станки АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ

22 СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АЭРОСТАТИЧЕСКИХ ПОДШИПНИКОВ Диаметр, мм Длина, мм Жесткость, Кг/мкм Грузоподъемность, Кг/мкм New Way Air Bearing 13511,14, ,313, , ,9124,5 АМФОРА АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ

23 ПРЕИМУЩЕСТВА - высокая жесткость - нанометровая точность вращения - неограниченная скорость вращения - отсутствия тепловыделений - неограниченная износостойкость - широкий спектр типоразмеров - отсутствие смазывающей и охлаждающей жидкости - небольшие габариты - отсутствие сложных и дорогостоящих систем смазывания и охлаждающего оборудования СВЕРХЖЕСТКИЕ АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ШПИНДЕЛИ

24 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ - Сверхточные токарные станки для производства асферических очковых линз - Сверхточные станки для производства асферических приборных линз и других оптических элементов - Сверхточные шлифовальные станки для производства оптических элементов, а также продукции полупроводниковой промышленности и наноиндустрии - Сверхточные токарные и шлифовальные станки для производства прецизионных механических деталей СВЕРХЖЕСТКИЕ АЭРОСТАТИЧЕСКИЕ ШПИНДЕЛИ

25 АМФОРАAEROTECH Abs 2000 MOOR Nanotech 350FG CRANFIELD Precision Номинальный диаметр (мм) 8079N/A Длина (мм)270150N/A Максимальные обороты (об/мин) Нагрузка радиальная / осевая (Н) / / / NA3 700 / Жесткость радиальная / осевая (Н/мкм) / / / / 400 Биение осевое / радиальное (нм)

26 ПРЕИМУЩЕСТВА - отсутствие потерь на трение - сочетание высокой жесткости и точности линейного перемещения - высокая прямолинейность перемещения - высокая плоскостность перемещения - высокая грузоподъемность - отсутствие тепловыделений - устойчивость относительно внешних воздействий - неограниченная износостойкость - широкий спектр типоразмеров - отсутствие смазывающей и охлаждающей жидкости АЭРОМАГНИТНЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

27 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ - Привода позиционирования нанометровой точности - Координатные технологические столы для микроэлектронной промышленности и наноиндустрии - Сверхточные токарные и шлифовальные станки для производства изделий оптической и электронной промышленности - Ультрапрецизионные координатно- измерительные машины и метрологическое оборудование для обеспечения выходного контроля продуктов оптической, электронной и наноиндустрии; - Системы позиционирования для производственных процессов оптики, электроники и наноиндустрии; АЭРОМАГНИТНЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

28 АМФОРАABTech LAB-10R Aerotech ABL15010 Жесткость, Н/мкм Непрямолинейность перемещения на 100 мм хода, мкм 0,10,50,4 Длина х ширина х высота подвижной части, мм 150х36х28152х152х50210х210х85 Грузоподъемность, кг 12545,435 Длина хода, мм АЭРОМАГНИТНЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

29 ПРЕИМУЩЕСТВА - отсутствие потерь на трение - высокая жесткость - высокая грузоподъемность - результирующая точность на длинных ходах позиционирования составляет единицы нанометров - отсутствие тепловыделений и температурных деформаций - устойчивость относительно внешних воздействий - неограниченная износостойкость - широкий спектр типоразмеров - отсутствие смазывающей и охлаждающей жидкости - небольшие габариты ОДНОКООРДИНАТНЫЕ ПРИВОДЫ

30 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ - Координатные технологические столы - Сверхточные токарные и шлифовальные станки - Ультрапрецизионные координатно- измерительные машины и метрологическое оборудование - Системы позиционирования для производственных процессов оптики, электроники и наноиндустрии - Устройства прецизионной сборки механических систем - Устройства манипуляции отдельными нанообъектами - Биосенсорные системы ОДНОКООРДИНАТНЫЕ ПРИВОДЫ

31 АМФОРАAerotech, ABL15020 Newport, XMS160 Dover Instrument Corporation, MAB-100 Ход, мм Разрешение, нм1115,2 Макс скорость, мм/сек Практическая точность, нм Повторяемость, нм

32 ПРЕИМУЩЕСТВА - отсутствие потерь на трение - высокая жесткость - высокая грузоподъемность - результирующая точность позиционирования на длинных ходах составляет единицы нанометров без применения интерферометров - отсутствие тепловыделений и температурных деформаций - устойчивость относительно внешних воздействий - неограниченная износостойкость - широкий спектр типоразмеров - отсутствие смазывающей и охлаждающей жидкости КООРДИНАТНЫЕ СТОЛЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

33 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ - Сверхточные токарные и шлифовальные станки; - Ультрапрецизионные координатно- измерительные машины и метрологическое оборудование; - Исследовательское оборудование для отработки новых технологических процессов; - Предметные столы для оптических, атомно-силовых и электронных микроскопов. КООРДИНАТНЫЕ СТОЛЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

34 АМФОРАABTech Inc. R-Z-Theta System Newport DynamYX Ultra- High Performance Stage Практическая точность, нм Ход по осям, мм x 350 Максимальная нагрузка, кг КООРДИНАТНЫЕ СТОЛЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

35 Метрология и измерения Сверхточное станкостроение и приборостроение Солнечная энергетика Оборонная промышленность Производство плоских дисплеев Оптическая промышленность Микро- и нано- электроника, полупроводниковая промышленность Автоматизация технологических процессов КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

36 Метрология и измерения: повышение точности измерительного оборудования высокоточный выходной контроль качества продукции нанотехнологий более точная отработка производственных процессов Сверхточное станкостроение и приборостроение: повышение точности обработки станков и оборудования обеспечение лучшего качества продукции нанотехнологий, оптической и электронной промышленности изготовление новой продукции КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ ВОЗМОЖНОСТИ

37 Оптическая промышленность: повышение технических характеристик специального высокоточного оборудования для производства оптических элементов (шлифовальные и токарные станки, пресс-формы, штампы и т.д.) улучшение точности координатно-измерительного оборудования для выходного контроля повышение качества оптических элементов возможность создания оптических элементов нового типа с нанометровой точностью формы Производство плоских дисплеев: повышение технических характеристик оборудования для производства и выходного контроля качества плоских OLED, LCD дисплеев рост качества дисплеев КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ ВОЗМОЖНОСТИ

38 Хранение данных: создание нового высокоточного оборудования для тестирования элементов хранения данных (жесткие диски, DVD, CD – диски, флеш- память) Солнечная энергетика: повышение технических характеристик оборудования для производства и контроля качества солнечных батарей повышение точности и КПД солнечных батарей КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ ВОЗМОЖНОСТИ

39 Микро- и нано- электроника, полупроводниковая промышленность: повышение технических характеристик оборудования для производства интегральных микросхем, подложек, печатных плат, микроэлектронных компонент и т.д. улучшение точности координатно-измерительного оборудования для выходного контроля повышение качества продукции возможность создания новых высокоточных видов продукции Автоматизация технологических процессов: создание новых высокоточных систем повышение производительности КОМПОНЕНТЫ НАНОМЕХАНИКИ ВОЗМОЖНОСТИ

40 40 Copyright 2008 © Лаборатории АМФОРА Мировой рынок продуктов Проекта в 2010г в млрд $ Мировой рынок в 2007г. Доля Продукта в рынке Захват доли Проектом к 2015г. Годовой рост рынка Компоненты Наномеханики 102,00,510% Сверхточные станки 60602,00,312% Компоненты фотоники 103,00,320% Позиционеры и метрология 40,50,115% Приборы МИМ60,60,115% Всего:908,1 1,3

41 41 Copyright 2008 © Лаборатории АМФОРА Конкурентные преимущества продуктов Проекта 1. Компоненты Наномеханики: Превосходство технических показателей – в настоящее время в мире нет устройств, которые могут предложить аналогичные технические показатели. Исключительно высокие силовые характеристики, механическая жесткость по всем координатам, точность. Приводы: при точности в сотни раз более высокой, чем у шариковых винтовых передач, обладают сравнимой жесткостью. Шпиндели и направляющие: жесткость в 4 – 6 раз выше, чем у лучших узлов сравнимых габаритов, биения и уход от прямолинейности до уровня нм. Бесконтактность обеспечивает полную безызносность оборудования; Меньшая себестоимость производства

42 42 Copyright 2008 © Лаборатории АМФОРА Конкурентные преимущества продуктов Проекта 2. Сверхточные станки: Обладают субмикронной точностью до единиц нанометров в обычных условиях - такая точность достигается только на отдельных уникальных станках и в особых условиях. По соотношению цена/качество заметно превосходят стандартные уже при уровне точности 1- 5мкм и чистоте поверхности Rz 0,1 мкм. Не изнашиваются и не теряют точности даже при грубых режимах эксплуатации. При эксплуатации исключается необходимость в смазке и охлаждающей жидкости, что решительно улучшает экологию производства. Компактны и устойчивы к вибрации и другим воздействиям среды.

43 43 Copyright 2008 © Лаборатории АМФОРА Конкурентные преимущества продуктов Проекта 3. Компоненты фотоники: Новые станки для производства асферических линз и зеркал: новый подход к формообразованию сложных поверхностей, обеспечивший уникально точную форму детали с отклонением от заданной математической кривой до нескольких нанометров; Асферические элементы с высокой глубиной асферизации (до нескольких мм) и с предельными параметрами точности формы (порядка нм) и гладкости поверхности (до 1 нм Rz) могут быть использованы для массового производства оптических систем гражданского и оборонного назначения; Решение задачи улучшения разрешения и подавления аббераций за счет использования сверхточных глубоко асферических оптических элементов; Производство сверхгладких и сверхплоских компонентов – решение крайне трудной и востребованной рынком технологической задачи.

44 44 Copyright 2008 © Лаборатории АМФОРА 4. Нанопозиционирование и метрология: Координатные столы с большими ходами до 600мм с нанометровым разрешением и результирующей точностью, принципиально новая система сверхточного силового позиционирования, сверхжестких приводов и направляющих - решение задач по сверхточному позиционированию, - результирующая точность, прямолинейность и плоскостность в десятки раз лучше существующих на мировом рынке устройств; Координатно-измерительные машины - п о практической точности на уровне лучших мировых образцов прецизионных измерительных комплексов, превосходя их по точности параметров траектории движения, при значительно большей устойчивости относительно условий среды; Метрологические платформы с использованием микроскопов МИМ в качестве одного из исследовательских зондов для измерений геометрии и исследований поверхности относительно крупных деталей и образцов с нанометровой результирующей точностью; Производство эталонных метрологических компонентов. Конкурентные преимущества продуктов Проекта

45 45 Copyright 2008 © Лаборатории АМФОРА 5. Приборы МИМ – микроскопы, профилометры : Лазерные приборы МИМ третьего поколения (быстродействующие) - для исследования наноморфологии, материальной структуры и динамических процессов в микрообъектах Устройства контроля на основе технологии МИМ позволяют исследовать наноморфологию сверхгладких поверхностей, наноструктуры, а также динамику микроструктур с разрешением в доли нанометра, что недоступно для альтернативных методов. Основные преимущества: - исключительно высокое пространственное разрешение (по вертикали до 0,1нм, в горизонтальной плоскости до 15 нм); - чувствительность к свойствам материала объекта, которая позволяет получать пространственное распределение оптических параметров объекта. Конкурентные преимущества продуктов Проекта

46 НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ НАНОТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ МЕТОДОМ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ

47 АННОТАЦИЯ ПРОЕКТА Предлагается вывести на мировой технологический рынок высокоэффективную, универсальную и доступную технологию глубокой переработки нефти (~ 100 %) на основе первичной гидрогенизации с использованием каталитической системы в виде нанокристаллитов, которая снизит приведенные затраты в 1,5-2,5 раза. Разработчик технологии – независимая команда ученых, технологов и проектировщиков. Государственное финансирование не использовалось. Реализация проекта обеспечит основу для строительства заводов глубокой переработки нефти в моторное топливо качества не ниже Евро-4 мощностью от 0,2 млн. т нефти в год стоимостью US$ за тонну переработки. Для демонстрации и отработки технологии будет создан опытный завод мощностью 20,0 тыс. т нефти в год. Срок вывода технологии на рынок – 3 года. Потребность в инвестициях – до 50 млн. US$. Срок окупаемости проекта – 5-7 лет от начала финансирования.

48 ИННОВАЦИОННАЯ ОСНОВА ПРОЕКТА Главная технологическая идея – не создавать тяжелые нефтяные остатки (при первичной дистилляции) в принципе. Основные технологические моменты: – первичная гидрогенизация нефти (до дистилляции), – введение в сырье гидрогенизации рециркулирующих в процессе фракций с донорно-водородными свойствами, – применение каталитической системы в виде нанокристаллитов, формирующейся из эмульсии в сырье. Типичные основные параметры головного процесса: температура – °С, давление водорода – 3,5-7,0 МПа, расход молекулярного водорода – 0,5-3,0% на сырье (для средней нефти ~ 1,0%), объемная скорость – 0,5-3,0 т/(м 3 ·час). Реальная промышленная нанотехнология: Нанотехнология, лежащая в основе проекта, базируется на мировом опыте, опыте многолетних исследований в СССР, позволивших снизить давление гидрогенизации угля до 6-10 МПа и собственных исследованиях инициаторов проекта. Условия, состав и работа нано каталитической системы отработаны в условиях опытного завода производительностью около 1 т сырья в час в 1980-х - начале 1990-х г.г.

49 ФОРМИРОВАНИЕ НАНО КАТАЛИЗАТОРОВ Нано катализаторами могут быть различные сульфиды (MoS 2, NiS, CoS, FeS и др.), смешанные сульфиды, гидроксиды, металлы. Механизм формирования активного нано кристаллита на примере MoS 2 Н2Н2 СЫРЬЁ П Р Капля эмульсии Ø 100÷2000 нм Глобула (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 Ø 10÷200 нм Т = СТ= СТ = С Кристаллит MoS 2 Ø 3÷70 нм Н2,Н2, Н2SН2S

50 ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ Гибкость и универсальность гидрогенизационных нанотехнологий с адаптацией к практически любой мощности завода и различным видам сырья. Снижение общей стоимости технологического оборудования и удельных капитальных вложений в производство, а также эксплуатационных затрат: – Снижаются количество и сложность технологического оборудования; – Оборудование работает при невысоких рабочих давлениях; – Каталитическая система не закоксовывается, что обеспечивает снижение удельных издержек переработки; Энергоэффективность и рациональное использование сырьевых ресурсов (также снижают эксплуатационные затраты). Технология и оборудование имеют серьезный потенциал совершенствования, по сравнению с достигшими предела классическими технологическими схемами переработки. Появляется возможность разработки и тиражирования универсального базового модуля для переработки разного сырья.

51 ВЫИГРЫШ В НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ Первичная гидрогенизация нефти (до дистилляции) обеспечивает ее наиболее эффективную глубокую переработку: – Разрывается порочный круг всех сложившихся схем глубокой переработки нефти, требующих повторяющихся, все более сложных и дорогостоящих процессов; – Практически все сырье в одну стадию переводится во фракции, выкипающие до 360°С (глубина переработки ~ 100%); – Глубокая переработка нефти осуществляется фактически в три стадии – первичная гидрогенизация, доведение светлых фракций до товарного вида и их разделение; Исходные фракции, получаемые в головном процессе, значительно ближе по качеству к современным требованиям на моторное топливо, чем получаемые при первичной дистилляции нефти, за счет обогащения изомеризованными компонентами; Технология не критична к содержанию в сырье серы и металлов. При одинаковом с современным традиционным НПЗ выходе светлого моторного топлива около 90% качества Евро-4 приведенные затраты снижаются в 1,5 – 2,5 раза.

52 РЕГИОНАЛЬНЫЕ НПЗ Высокоэффективные НПЗ с глубокой переработкой и продукцией качества не ниже Евро-4 мощностью от 0,2 *) (в основном 0,5-1,0) млн. т в год. Выход светлого моторного топлива ~ 90%, общая глубина переработки до 99,5% без мазута и кокса.*) *) Даже для самых передовых иностранных технологий сложившаяся в мире структура глубокой переработки требует мощности такого завода не менее 5–7 млн. т в год. Размещение НПЗ непосредственно в местах потребления моторного топлива, в том числе на основе переработки местного сырья и частичного включения в состав сырья отдельных видов промышленных и бытовых органических отходов, с оптимизацией логистики и обеспечением максимально конкурентного топливного рынка.

53 НПЗ НА 500 ТЫС. Т В ГОД 134,5 315,0 9,6 22,4 S=7,5 10,0 Нефть Отходы Соли катали- заторов Сухой газ Сжиж. газ Спирты эфиры Бензин Диз. топливо Пригот. эмульсии ЭЛОУ Подготов. отходов Подготов. катализа- торов Компрес- сия Пр-во Н 2, КЦА Гидроге- низация эмульсии Сжигание остатка Газовый блок Улавлив. Н 2 S Разделе- ние гидроге- низата Утилизац. H 2 S Глубокая гидрооч. Гидриро- вание Изомери- зация Риформинг 500,0 Потери 1,0 Нефть: Фр. Ткип. < 350°C – 50% Сера – 1,6%

54 ПРЕПЯТСТВИЯ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ Непривычность предлагаемого технологического подхода для нефтепереработчиков, оперирующих устоявшимися, отработанными многоступенчатыми технологическими схемами глубокой переработки; Отсутствие демонстрационного пилотного производства опытно-промышленного масштаба, что не позволяет доработать технологию для промышленного использования и продемонстрировать её потенциальным заказчикам; Технология способна обеспечить прежде всего развитие качественной независимой региональной нефтепереработки. Однако, независимые от ВИНК существующие и потенциальные нефтепереработчики не могут позволить себе риск первого внедрения.

55 ИНВЕСТИЦИОННЫЙ ЭТАП ПРОЕКТА Решает задачу формирования инжиниринговой структуры, способной эффективно развивать и внедрять свои технологии, строя объекты «под ключ». Необходимая структура проекта к концу этапа: – Полноценное научно-исследовательское подразделение с материальной базой и квалифицированными кадрами – 70 чел. – Полноценное проектное подразделение с материальной базой и квалифицированными кадрами – 70 чел. – Универсальный опытно-промышленный завод – 20 тыс. т нефти в год, площадь 4,5 Га. Инвестиции – до 50 млн. US$. Период этапа – 1-4 годы (4-й год – кассовый разрыв). Состояние проекта на конец этапа – выполняются первые заказы на внедрение нанотехнологии проекта. Срок окупаемости проекта – 5-7 лет от начала финансирования.