ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Технология гидролизного производства этанола.

Рекомендуемая область пременения

Сельское хозяйство. Транспорт. Химическое производство. Биотопливо.

Назначение, цели и задачи проекта

Проект предназначен для модернизации и интенсификации гидролизной стадии производства этанола в условиях существующих и вновь создаваемых производств.

Основная цель проекта – улучшение технико-экономических и качественных показателей гидролизного производства, которая достигается решением следующих задач:

- снижение металлоемкости и увеличением производительности на стадии гидролиза древесины разбавленными растворами кислот;

- снижение энергоемкости за счет сокращения времени и снижения температуры при гидролизе;

- увеличение выхода моносахаридов при гидролизе и уменьшение их разрушения в гидролизате;

- улучшение качества сусла за счет снижения в нем содержания вредных примесей.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В настоящее время основным процессом, применяемым на отечественных гидролизных заводах для получения этилового спирта из древесины, является автоклавный гидролиз хвойной древесины разбавленными кислотами (соляной или серной) при температуре 160-190 ^оС. При этом, кроме применения в схеме производства гидролизата металлоемких и опасных автоклавных аппаратов, сталкиваются также с проблемой обеспечения наиболее благоприятных условий для реакции гидролиза и максимального сокращения распада образующихся моносахаридов в кислых растворах. Применением существующих технологий из 1 т растительного сырья удается получить не более 400-450 кг этанола вместо возможных 650-750 кг.

Вследствие частичного разрушения моносахаридов в кислой среде исходное сусло оказывается загрязненным левулиновой и муравьиной кислотами а также фурфуролом освобождение от которых при дальнейшем сбраживании и перегонки представляет собой отдельную задачу. 

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Получение первичного сусла для сбраживания осуществляется новым методом гидролиза растительного сырья разбавленной кислотой в специальном устройстве – деструкторе-активаторе, позволяющем в 2-5 раз ускорять процесс, снизить энергопотребление, быстро удалять моносахариды  из реакционной зоны, предотвращая их дегидратацию и осмоление. Полученный продукт, после нейтрализации аммиачной водой и отделения негидролизованной части, отправляется на сбраживание с использованием высокотехнологического оборудования, позволяющего проводить процесс непрерывно, с высоким выходом этанола и получением высококонцентрированной барды. Негидролизованная часть может быть использована для получения моторных топлив по технологии быстрого пиролиза древесины, или в качестве азотосодержащего удобрения пролонгированного действия, сухая барда от сбраживания сусла может использоваться для смешивания с рапсовым шротом, с целью улучшения и балансировки его белкового состава. Проект хорошо стыкуется с реализуемым в крае проектом «Рапс-Биодизель».

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

В состав технологической цепочки для получения гидролизного сусла помимо деструктора-активатора входят баки различного назначения, насосное оборудование, дозаторы и транспортирующие устройства, средства контроля и автоматизации.

Себестоимость этанола, получаемого из гидролизата ниже, чем при его получении с использованием современных технологий на 25-40%. А низкое содержание в гидролизате продуктов распада моносахаридов позволяет получать по гидролизной технологии спирты более высших марок чем технический.

Применение новой технологии позволяет снизить эксплуатационные расходы, ремонт, исключить поставку дорогостоящих гидролизных аппаратов, что экономит от 20 до 100 млн.рублей в год в зависимости от технических характеристик применяемой установки. Срок службы оборудования 10 лет и выше.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Высокая производительность. При производстве 1 тонны этанола расходуется не более 1,5 тонн древесины, при этом продолжительность гидролиза снижается с 2-3 часов до 15-30 минут а температура со 150-170 ^оС до 85-95 ^оС.

Энергосбережение. Производство гидролизата обеспечивается за счет использования тепла, выделяющегося в деструкторе-активаторе при его работе.

Экологическая безопасность. Снижение потребления дорогостоящих реагентов и кислоты в десятки раз, снижение концентрации кислоты.

Энергопотребление. 3-5 кВт*час на 1 тонну гидролизата.

Новые потребительские свойства продукции

-снижение металлоемкости;
- уменьшение габаритов;
- высокая эффективность технологического процесса;
- улучшенное качество этанола.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемая технология в настоящее время прошла лабораторные испытания.

Предлагаемые инвестиции

30 млн. руб.
Общая стоимость проекта: 60 000 тыс. рублей
Освоено средств: 30 000 тыс. рублей
Объем необходимых инвестиций: 30 000 тыс. рублей

Рынки сбыта

Существующие российские гидролизные производства, вновь создаваемые предприятия по переработке растительного сырья, организация малых местных предприятий для получения биотоплива.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование для ее реализации отличается от аналогичной зарубежной продукции и услуг низкой стоимостью, улучшенными характеристиками готового продукта, а также получением других ценных промежуточных продуктов.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

21.09.2007