C ОАО «МКНТ»,2004 Разработка конкурентоспособной технологии и аппаратурного оформления для получения биодизельного топлива из сельскохозяйственного сырья. - презентация

1 C ОАО «МКНТ»,2004 Разработка конкурентоспособной технологии и аппаратурного оформления для получения биодизельного топлива из сельскохозяйственного сырья В.Г. Систер, Научный руководитель работы Член-корреспондент РАН, Д.т.н., профессор В.Г. Систер, Научный руководитель работы Член-корреспондент РАН, Д.т.н., профессор Государственный контракт от «15» августа 2007 г. от «15» августа 2007 г.

2 C ОАО «МКНТ»,2004 Содержание выполненных работ 3 этапа: разработаны методики анализа продуктов гидрооблагораживания биодизеля;разработаны методики анализа продуктов гидрооблагораживания биодизеля; разработаны технические требования на чистые биотоплива, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтрификации и гидрооблагораживания;разработаны технические требования на чистые биотоплива, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтрификации и гидрооблагораживания; разработаны технические требования на смесевые биотоплива, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтрификации и гидрооблагораживания;разработаны технические требования на смесевые биотоплива, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтрификации и гидрооблагораживания; проведены патентные исследования способов и устройств получения биодизельного топлива с гетерогенным катализатором;проведены патентные исследования способов и устройств получения биодизельного топлива с гетерогенным катализатором; изготовлен и разработан макетный образец каталитического реактора проточно- циркуляционного типа;изготовлен и разработан макетный образец каталитического реактора проточно- циркуляционного типа; проведены испытания образца каталитического реактора по получению биодизельного топлива;проведены испытания образца каталитического реактора по получению биодизельного топлива; разработаны программа и методика исследовательских испытаний опытных партий КГОБ на установке для проведения гидрооблагораживания биодизеля;разработаны программа и методика исследовательских испытаний опытных партий КГОБ на установке для проведения гидрооблагораживания биодизеля; создана установка для проведения гидрооблагораживания биодизеля (УГОБ) мощностью 0,1-1,0 кг/час;создана установка для проведения гидрооблагораживания биодизеля (УГОБ) мощностью 0,1-1,0 кг/час; проведены исследовательские испытания опытных образцов катализаторов гидрооблагораживания биодизеля;проведены исследовательские испытания опытных образцов катализаторов гидрооблагораживания биодизеля; разработаны Технические условия на катализаторы гидрооблагораживания биодизеля.разработаны Технические условия на катализаторы гидрооблагораживания биодизеля. 2

3 C ОАО «МКНТ», Область применения методики Настоящая методика устанавливает требования и методы испытаний продуктов гидрооблагораживания биодизеля, используемого в качестве топлива для дизельных двигателей, а также в качестве наполнителя с содержанием 5, 20, 50% в товарном дизельном топливе. Требования Топливо должно соответствовать требованиям настоящей методики и изготавливаться по технологии, утвержденной в установленном порядке. По физико-химическим и эксплуатационным показателям топливо должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 1. Разработана методика, учитывающая специфику топлива из растительного сырья и использующая эффективную автоматизированную аппаратуру, дающую точные значения определяемой величины с наименьшей погрешностью

4 C ОАО «МКНТ», п/п Наименование показателя, определяемого методикойЕдиницы измерения Значение 1Содержание метиловых эфиров жирных кислот% по массеот 96,5 2Плотность при 15 0 Скг/м Вязкость при 40 0 Смм/с 2 3, Температура вспышки в закрытом тигле 0С0Сот 120 5Цетановое число Содержание серымг/кгдо 10 7Коксуемость 10% остатка разгонки% по масседо 0,3 8Содержание водымг/кгдо 500 9Содержание механических примесеймг/кгдо 25 10Термическая стабильностьмг/ 100 млдо 10 11Йодное числог йод/100 гдо Коррозия медной пластинкиноминалкласс 1 13Температура помутнения и начала кристаллизации 0С0С+5 - (-20) 14Содержание метанола% по масседо 0,2 15Содержание водорастворимых кислот и щелочейотсутств 16 Концентрация фактических смол мг на 100 см 3 до 30 17Содержание тяжелых металловмг/кгдо 5,0 18Удельная теплота сгораниямдж/кг Кислотное числомг КОН/гдо 0,5 Таблица 1.

5 C ОАО «МКНТ», Создан проект нормативно-технической базы, регламентирующей требования к качеству чистых и смесевых биодизельных топлив, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтерификации и гидрооблагораживания. Создан проект нормативно-технической базы, регламентирующей требования к качеству чистых и смесевых биодизельных топлив, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтерификации и гидрооблагораживания. 5

6 C ОАО «МКНТ»,2004 Основные технические требования и испытательные методы к биодизельному топливу В100 6

7 C ОАО «МКНТ»,2004 Основные физико-химические требования и испытательные методы к смесевым биодизельным топливам В10, В20, В50 7

8 C ОАО «МКНТ»,2004 Основные эксплуатационные требования и испытательные методы к биодизельным топливам В10, В20, В50, В100 8

9 C ОАО «МКНТ»,2004 Требования по влиянию биодизельных топлив В10, В20, В50, В100 на показатели двигателей Требования к биодизельным топливам В10, В20, В50, В100 для умеренного климата 9

10 C ОАО «МКНТ»,2004 Проведены патентные исследования с целью определения уровня техники и выявления технических решений, касающихся способов и устройств для получения биодизельного топлива с гетерогенным катализатором из сельскохозяйственного сырья. Технологии гидрооблагораживания биодизеля с получением высокоцетанового дизеля за рубежом предполагают использование традиционных для нефтепереработки катализаторов сероочистки - Ni-Mo/Al2O3 и СоMo/Al2O3, которые уступают катализаторам, разработанным в данном проекте. Результаты поиска могут быть использованы в качестве базы для разработки новых технических решений способов получения биодизельного топлива. 10

11 C ОАО «МКНТ»,2004 При разработке макетного образца руководствовались следующими исходными положениями: использование повышенной системы гомогенизации жидких компонентов за счет кавитационных устройств; использование повышенной системы гомогенизации жидких компонентов за счет кавитационных устройств; применение системы тонкой дозировки компонентов реакции для стадии переэтерификации и получения тонкодисперсной эмульсии; применение системы тонкой дозировки компонентов реакции для стадии переэтерификации и получения тонкодисперсной эмульсии; повышение реакционной способности компонентов в результате постоянной циркуляции реакционной массы с активацией в кавитационных гидродинамических устройствах; повышение реакционной способности компонентов в результате постоянной циркуляции реакционной массы с активацией в кавитационных гидродинамических устройствах; отбор активированной реакционной массы на стадию переэтерификации на гетерогенном катализаторе осуществляется после полной гомогенизации смеси непосредственно из посткавитационной зоны циркуляционного контура установки, что является отличительной особенностью реактора отбор активированной реакционной массы на стадию переэтерификации на гетерогенном катализаторе осуществляется после полной гомогенизации смеси непосредственно из посткавитационной зоны циркуляционного контура установки, что является отличительной особенностью реактора Разработан и изготовлен макетный образец каталитического реактора проточно-циркуляционного типа 11

12 C ОАО «МКНТ»,2004 Проведены испытания макетного образца каталитического реактора проточно-циркуляционного типа Наименование параметра Ед. изм. Требования к параметруФактическое значение Номинальное значение Предельное значение Температура в зоне реакции °С°С Давление в зоне реакции МПа Скорость подачи смеси в реактор мл/ч Степень конверсии %вес Выявлено, что оптимальной является скорость подачи смеси в реактор мл/час, при увеличении времени контакта степень конверсии возрастает до номинальной величины. Для повышения степени конверсии в последующих экспериментах предлагается повысить температуру в зоне реакции. Таблица 2 – Результаты испытаний 12

13 C ОАО «МКНТ»,2004 Состав разработанной программы испытаний: основные положения; основные положения; общие требования к условиям, обеспечению и проведению испытаний; общие требования к условиям, обеспечению и проведению испытаний; требования безопасности; требования безопасности; программа испытаний; программа испытаний; режимы испытаний; режимы испытаний; методы испытаний; методы испытаний; отчетность. отчетность. Разработана программа и методика исследовательских испытаний опытных партий катализаторов гидрооблагораживания биодизеля Состав разработанной методики испытаний: назначение методики и объекты измерения; назначение методики и объекты измерения; сущность методики; сущность методики; нормы точности измерений; нормы точности измерений; средства измерений, оборудование, реактивы; средства измерений, оборудование, реактивы; требования безопасности и охраны окружающей среды; требования безопасности и охраны окружающей среды; требования к квалификации персонала; требования к квалификации персонала; условия проведения испытаний условия проведения испытаний подготовка к проведению испытаний подготовка к проведению испытаний проведение испытаний; проведение испытаний; вычисление результатов испытаний; вычисление результатов испытаний; контроль качества испытаний; контроль качества испытаний; представление результатов испытаний. представление результатов испытаний. 13

14 C ОАО «МКНТ»,2004 Разработаны технические условия на катализатор гидрооблагораживания биодизеля (ТУ ) Катализатор эксплуатируется в условиях проведения целевых процессов при температурах до С и давлении водорода до 8,0 МПа. Срок службы катализатора 1 год. Таблица 3 – Оптимальный состав катализатора ИК-3-74 Химический составМассовая доля, % Ni, не менее14 Сu, не менее4,5 А1 2 О 3 остальное 14

15 C ОАО «МКНТ»,2004 Отчетные документы, разработанные на этапе: 1.Отчет о научно-исследовательской работе за третий этап; 2.Методика анализа продуктов гидрооблагораживания биодизеля; 3.Проект технических требований на чистые биотоплива; 4.Проект технических требований на смесевые биотоплива; 5.Отчет о патентных исследованиях; 6.Акт изготовления макетного образца каталитического реактора проточно- циркуляционного типа; 7.Протокол испытаний макетного образца каталитического реактора проточно- циркуляционного типа; 8.Программа и методика исследовательских испытаний опытных партий катализаторов гидрооблагораживания биодизеля; 9.Акт готовности установки для проведения гидрооблагораживания биодизеля мощностью 0,1-1,0 кг/час; 10.Акт и протокол исследовательских испытаний опытных образцов катализаторов гидрооблагораживания биодизеля; 11.Технические условия на катализаторы гидрооблагораживания биодизеля. 15

16 C ОАО «МКНТ», ОТЧЕТ о достижении заданных значений программных индикаторов на 3 этапе выполнения работ ИндикаторТребование ТЗ Достигнуто к началу этапа Выполнение нарастающи м итогом Обозн.НаименованиеЕд. изм.Значение Срок достижен ия И Число разработанных технологий, соответствующих мировому уровню либо превосходящих его Шт г 00 И2.6.2 Число разработанных технологий, перешедших в стадию коммерциализаци Шт г 00 И Число патентов на результаты интеллектуальной деятельности Шт г00 И Численность молодых специалистов, привлеченных к проведению исследований Чел г09 И Число диссертаций на соискание ученых степеней, защищенных в рамках выполнения комплексных проектов Шт г01 И Число публикаций, содержащих результаты интеллектуальной деятельности Шт г03

17 C ОАО «МКНТ»,2004 Спасибо за внимание 17

18 C ОАО «МКНТ»,2004 Фотографии установки для проведения гидрооблагораживания биодизеля 18

19 C ОАО «МКНТ»,2004 Фотографии установки для проведения гидрооблагораживания биодизеля 19

20 C ОАО «МКНТ»,2004 Фотографии установки для проведения гидрооблагораживания биодизеля 19

21 C ОАО «МКНТ», Распределение внебюджетных расходов по видам работ, произведенных при выполнении этапа 3 государственного контракта от «15» августа 2007 г , Шифр « » Наименование работы, услуги Наименова- ние источника средств Документ на выделение средствИсполнитель Исполнение работ (предоставление услуг) Наименова- ние ДатаНомер Фирменное название исполните- ля Наименова- ние документа на выполнение ДатаНомер Документ об исполнении Объем выпол- нения, рублей НаименованиеДатаНомер Проведение обобщающего и сравнительного анализов существующих отечественных и зарубежных стандартов в области разработки методик анализов продуктов гидрооблагоражи вания биодизеля ПрочиеПриказ ООО «Фарнет медиасерв ис» Договор /16 Акт сдачи приемки ,0 Исследование существующих методик анализа растительных масел для производства биодизеля и продуктов гидрооблагоражи вания биодизеля ПрочиеПриказ ООО «Фарнет медиасерв ис» Договор /4 БД/0 8 П/П ,0

22 C ОАО «МКНТ», Наименование работы, услуги Наименова- ние источника средств Документ на выделение средствИсполнитель Исполнение работ (предоставление услуг) Наименова- ние ДатаНомер Фирменное название исполните- ля Наименова- ние документа на выполнение ДатаНомер Документ об исполнении Объем выпол- нения, рублей НаименованиеДатаНомер Проведение исследований методик анализа компонентов биотоплива на основе сельскохозяйстве нного сырья ПрочиеПриказ ООО «Фарнет медиасерв ис» Договор Акт сдачи приемки П/П ,0 Акт сдачи приемки П/П ,0 Акт сдачи приемки П/П ,0 Акт сдачи приемки П/П ,0 Проведение моторных испытаний перспективных горюче- смазочных материалов для автомобильной техники ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ ,0 Комплекс научно- исследовательск их и проектных работ по модернизации дизельного двигателя ДП-45 производства ОАО «Дагдизель» ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ ,0

23 C ОАО «МКНТ», Наименование работы, услуги Наименова- ние источника средств Документ на выделение средствИсполнитель Исполнение работ (предоставление услуг) Наименова- ние ДатаНомер Фирменное название исполните- ля Наименова- ние документа на выполнение ДатаНомер Документ об исполнении Объем выпол- нения, рублей НаименованиеДатаНомер Комплекс НИОКР по доводке дизельных двигателей ТМЗ для обеспечения ими выполнения экологических требований Евро-3 и в перспективе Евро-4 ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ г , ,0 Проведение исследований по оценке влияния присадки Diesel Fuel System Treatment производства Prolong в составе дизельного топлива на мощностные, экономические и экологические показатели работы автомобильного дизельного двигателя ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ ,0

24 C ОАО «МКНТ», Наименование работы, услуги Наимено- вание источника средств Документ на выделение средствИсполнитель Исполнение работ (предоставление услуг) Наиме- нование ДатаНомер Фирменное название исполните- ля Наименова- ние документа на выполнение ДатаНомер Документ об исполнении Объем выпол- нения, рублей НаименованиеДатаНомер Исследование зарубежного опыта и определение объема нормативной отечественной и зарубежной базы, необходимой для включения в технические требования к чистому и смесевым биодизельным топливам. ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ ,0 Проведение сертификационных испытаний автомобильных двигателей модели 4213,10 производства ОАО «Ульяновский моторный завод» ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ ,0 Проведение исследований моющих свойств бензина с моющей присадкой в стендовых условиях ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ ,0

25 C ОАО «МКНТ», Наименование работы, услуги Наимено -вание источник а средств Документ на выделение средств Исполнитель Исполнение работ (предоставление услуг) Наиме- нование ДатаНомер Фирменное название исполните- ля Наименова- ние документа на выполнение ДатаНомер Документ об исполнении Объем выпол- нения, рублей НаименованиеДатаНомер Проведение работ сертификационным испытаниям продукции: двигатель ЯМЗ и его модификации от 01 до 99; двигатели ЯМЗ и ЯМЗ и их модификации ЯМЗ и ЯМЗ и комплектации ЯМЗ и ЯМЗ ; Двигатели ЯМЗ-236НБ, ЯМЗ-236НД и их комплектации ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ , 0 Проведение работ по сертификационным испытаний продукции: топливный насос высокого давления Э2 и его модификации; топливный насос высокого давления и его модификации ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ ,0 Проведение моторных исследований биотоплив, полученных с помощью различных технологий на различных катализаторах переэтерификации и гидрооблагораживания ПрочиеПриказ ФГУП «НАМИ» Договор / Акт сдачи- приемки работ ,0

26 C ОАО «МКНТ», Наименование работы, услуги Наимено -вание источник а средств Документ на выделение средств Исполнитель Исполнение работ (предоставление услуг) Наиме- нование ДатаНомер Фирменное название исполните- ля Наименова- ние документа на выполнение ДатаНомер Документ об исполнении Объем выпол- нения, рублей НаименованиеДатаНомер Изготовление макетного образца каталитического реактора проточно- циркуляционного типа Собст- венные ВИЭСХ Приказ ГНУ «ВИЭСХ» Приказ Справка , 0 Поставка центрифуг MiniSpin Eppendorf для сепарирования продуктов переэтерификации рапсового масла и продуктов гидрооблагораживания биодизеля Собств енные НГУ Догово р /08ГОУ ВПО «Новосиби рский государств енный университе т» Договор на безвозмездн ую передачу имущества в целях благотворит ельности /08Акт приема- передачи Товарная накладная ,0 Поставка серверов для обеспечения коммуникаций и обработки результатов исследований целевых процессов Собств енные НГУ Догово р /20 08 ГОУ ВПО «Новосиби рский государств енный университе т» Договор пожертвован ия имущества MSK/ Don/1 64/20 08 Акт приема- передачи б/н ,0 Закупка лазерного принтера для обработки и оформления результатов исследования целевых процессов Собств енные НГУ Догово р ГОУ ВПО «Новосиби рский государств енный университе т» Государстве нный контракт П/П ,0 Поставка автоматизированных станций для распределения проб и растворов, используемых в процессах гидрооблагораживания биодизеля Собств енные НГУ Догово р ГОУ ВПО «Новосиби рский государств енный университе т» Контракт, спецификац ия П/П за 30% аванс по контракту ,0

27 C ОАО «МКНТ», Наименование работы, услуги Наимено -вание источник а средств Документ на выделение средств Исполнитель Исполнение работ (предоставление услуг) Наиме- нование ДатаНомер Фирменное название исполните- ля Наименова- ние документа на выполнение ДатаНомер Документ об исполнении Объем выпол- нения, рублей НаименованиеДатаНомер Поставка цифрового генератора и осциллографа для исследования свойств и продуктов гидрооблагораживания биодизеля и катализаторов гидрооблагораживания Собст- венные НГУ Догово р / ГОУ ВПО «Новосиби рский государств енный университе т» Контракт, спецификац ия / Ав.плат.- Тов.накл. (П/П) П/П ( ) (105 94) , , ,0 Поставка оборудования мультиметр с опциями для исследования свойств катализаторов гидрооблагораживания биодизеля Собст- венные НГУ Догово р / ГОУ ВПО «Новосиби рский государств енный университе т» Договор, спецификац ия / П/П ,0 Поставка информационного стенда для демонстрации и обработки результатов исследований процессов гидрооблагораживания биодизеля Собст- венные НГУ Догово р ГОУ ВПО «Новосиби рский государств енный университе т» Договор П/П ,0 Проведение исследовательских испытаний образцов катализаторов гидрооблагораживания биотоплив ПрочиеДогово р Институт катализа СО РАН Контракт 6- ой Европейской рамочной программы FP FP (SES 6) Акт сдачи- приемки, Сертиф. аудита (Отчет, Увед. о зачисл. ден. ср-в) Отчет, Увед. о зачисл. ден. ср-в , ( ) , 3 (3) , ,0

28 C ОАО «МКНТ», Наименование работы, услуги Наимено -вание источник а средств Документ на выделение средств Исполнитель Исполнение работ (предоставление услуг) Наиме- нование ДатаНомер Фирменное название исполните- ля Наименова- ние документа на выполнение ДатаНомер Документ об исполненииОбъем выпол- нения, рублей НаименованиеДатаНомер Проведение исследовательских испытаний образцов катализаторов риформирования продуктов переработки биодизеля ПрочиеДогово р Институт катализа СО РАН Контракт 7- ой Европейской рамочной программы FP FP Отчет, Уведомлени е о зачислении денежных средств , 0 Поставка компьютерной техники для оборудования системы Управления и регистрации для установки гидрооблагораживания Собств енные НГУ Догово р ГОУ ВПО «Новосиби рский государств енный университе т» Договор П/П ,0 Итого расходов ,0

29 C ОАО «МКНТ»,2004 Разработка технических требований на чистые и смесевые биотоплива, технических условий на катализатор гидрооблагораживания и изготовление установки для проведения гидрооблагораживания биодизеля мощностью 0,1-1,0 кг/час Основное содержание работ Основное содержание работ Разработка методики анализа продуктов гидрооблагораживания биодизеля ;Разработка методики анализа продуктов гидрооблагораживания биодизеля (ООО «Фарнет медиасервис»); Разработка технических требований на чистые биотоплива, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтерификации и гидрооблагораживанияРазработка технических требований на чистые биотоплива, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтерификации и гидрооблагораживания (ФГУП «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ»); Разработка технических требований на смесевые биотоплива, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтерификации и гидрооблагораживанияРазработка технических требований на смесевые биотоплива, в том числе полученные на разрабатываемых катализаторах переэтерификации и гидрооблагораживания (ФГУП «Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ»); Патентные исследования способов и устройств получения биодизельного топлива с гетерогенным катализаторомПатентные исследования способов и устройств получения биодизельного топлива с гетерогенным катализатором (ООО «Национальная инновационная компания»); Изготовление и разработка макетного образца каталитического реактора проточно- циркуляционного типаИзготовление и разработка макетного образца каталитического реактора проточно- циркуляционного типа (Государственное научное учреждение «Всероссийский научно- исследовательский институт электрификации сельского хозяйства РАСН»);

30 C ОАО «МКНТ»,2004 Разработка технических требований на чистые и смесевые биотоплива, технических условий на катализатор гидрооблагораживания и изготовление установки для проведения гидрооблагораживания биодизеля мощностью 0,1-1,0 кг/час Основное содержание работ Основное содержание работ Проведение испытаний образца каталитического реактора по получению биодизельного топливаПроведение испытаний образца каталитического реактора по получению биодизельного топлива (Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства РАСН»); Разработка программы и методики исследовательских испытаний опытных партий КГОБ на установке для проведения гидрооблагораживания биодизеляРазработка программы и методики исследовательских испытаний опытных партий КГОБ на установке для проведения гидрооблагораживания биодизеля (ГОУ ВПО «Московский государственный университет инженерной экологии»); Создание установки для проведения гидрооблагораживания биодизеля (УГОБ) мощностью 0,1-1,0 кг/часСоздание установки для проведения гидрооблагораживания биодизеля (УГОБ) мощностью 0,1-1,0 кг/час (ГОУ ВПО «Новосибирский государственный университет»); Проведение исследовательских испытаний опытных образцов катализаторов гидрооблагораживания биодизеляПроведение исследовательских испытаний опытных образцов катализаторов гидрооблагораживания биодизеля (ГОУ ВПО «Новосибирский государственный университет»); Разработка Технических условий на катализаторы гидрооблагораживания биодизеляРазработка Технических условий на катализаторы гидрооблагораживания биодизеля (ГОУ ВПО «Московский государственный университет инженерной экологии»).