Производство товарного кремнезема высокой химической чистоты путем переработки золошлаковых отходов (ЗШО) ТЭЦ. Из 1 т. ЗШО получается 0,5 т. кремнезема по цене в два раза ниже рыночной.
2. Проблема: до 8% выручки электростанций уходит
на содержание золошлаковых отходов (ЗШО)
• В РФ накоплено более 1,5 млрд. т. ЗШО
• Ежегодный прирост ЗШО в РФ 22–23 млн. тонн
• Объем переработки ЗШО в РФ - 2,5 млн. т./год, т.е. ~10% (в мире - 60-80%)
• Негативное воздействие на экологию
Малые объемы переработки ЗШО
в основном сухая зола
Аренда земли под золоотвал, логистические издержки, экологические платежи и другие
расходы электростанций:
• 10-20 млрд.руб. (400-800 руб. за тонну)
• 2020 г. - Увеличение экологических выплат в 100 раз
Заполнение существующих золоотвалов строительство новых золоотвалов (до 2 млрд.руб.)
2
3. • Переработка любых ЗШО
• Мощность промышленной линии
позволит переработать ежегодный
прирост ЗШО электростанции
• Кремнезем высокой химической чистоты
• Переработка годового прироста ЗШО
экономия электростанциями на содержании
ЗШО, отсрочка/устранение потребности в
строительстве нового золоотвала
• Себестоимость производства кремнезема в 2
раза ниже существующих технологий
• Импортозамещение кремнезема
Решение – линия по переработке ЗШО с
извлечением кремнезема
ЗШООсновной продукт
Сопутствующие продукты
Кремнезем
SiO2
Хим. Чистота 96% и более
(Лаборатория ВИМС)
50%
Глинозем
Al2O3
Хим. Чистота 70%
20%
Оксид железа
Fe2O3
Хим. Чистота 70%
Na2O, K2O,
MgO, CaO
Хим. Чистота 70%
Концентрат
редкоземель
ных металлов
15% 14% 0,3%
3
4. Суть инновации
Существенное снижение затрат за счет:
• Снижение потребления реагентов
• Сокращение времени реакции
• Оптимизация энергозатрат (снижение
температуры прохождения реакции)
• Использование серийного оборудования,
сделанного в РФ (за исключением двух узлов)
• Основной материал оборудования –
фторопласт (недорого)
2. Использования реагентов в замкнутом цикле
1. Механохемоактивации (патент № RU 2567954, заявка № 2015154540):
Принципиальная схема технологии
4
5. Бизнес-модель
Свою заинтересованность в проекте подтвердили:
Генерирующая
компания
Производство и
продажа SiO2
260 млн. руб.
• ЗШО
• Авто и ж/д
сообщение
• Вторичное тепло
• Площадка
10 млн. руб.
SiO2
4000 тонн
5
6. Рынок кремнезема (SiO2)
• Мировой рынок: 2,5 млн. тонн, 3,8 млрд. долл.*
• Рынок РФ: 53 тыс.т., 95 млн. долл.
• Рост рынка 6% в год до 2020 г.
• 75% рынка РФ – импорт**
• Средняя цена импортного кремнезема 1784 $/т.***
• Заместим импорт!
*из отчетов Evonik (Capital Markets Day 2014) и Solvay (Silica, 2013)
** Журнал Евразийский химический рынок №5 (104), Май 2013
*** Данные таможенной статистики РФ, 2015 г.
1 000
700
608
175
225
25
1 300
920
312
61
153
425
Полимеры
РТИ
Еда, корм
Косметика
Легкая промышленность
Строительство
Потребление кремнезема, тыс.т.
ФАКТ: 2014 год, 2,5 млн.т., цена 1500 $/т
ПРОГНОЗ: 2025 год, 4,9 млн.т., 600 $/т.
6
7. 1. Технология: Создана лабораторная установка, ведутся НИР по извлечению глинозема и оксида железа чистотой 70% и более.
2. ИС: Оформлен патент (RU 2567954, заявка № 2015154540) и ноу-хау
3. Сырье: Генерирующие компании проявили интерес к проекту:
РАО ЭС Востока – ведутся переговоры о финансировании НИОКР программу НИОКР на 2016 год
Т Плюс – переговоры о создании совместного предприятия
Мосэнерго – подготовка к Научному Совету для создания опытно-промышленного образца линии на ТЭЦ-22
4. Потребители: получены ТУ и ведутся переговоры с:
• Сплат (зубные пасты)
• Нижнекамскшина (автомобильные покрышки)
5. Проект – финалист трека Power&Energy акселератора Generation S
6. Пройдена предварительная экспертиза в Сколково
Текущий статус
7
8. Планы
2016 г.
Экспериментальный образец
(1 кг/ч ЗШО)
2017-2018 гг.
Опытно-промышленный образец
(1 т/ч ЗШО)
2014 – 2016 г.
Лабораторная установка
Вложено: 17,5 млн. руб.
• НИР
• Отработана технология на
лабораторной установке
• Защита ИС
Факт План
Инвестиции: 10 млн. руб. Инвестиции: 92 млн. руб.
Офис
37%
Оборудование
62%
Реагенты,
расходные
материалы,
анализы
1%
• Отработка технологии под золу
конкретной ТЭЦ, прототип опытно-
промышленной установки
• Коммерциализация технологии: сбыт 100%
произведенной продукции (4000 тонн SiO2 в год): прямые
продажи, ЭТП, товарная биржа
• Подготовка к масштабированию
Проектирование
8%
ПНР
5%
СМР
11%
Оборудова
ние
49%
Офис
16% Реагенты
11%
• Срок окупаемости: 2,83 года – в 2018 г.
(1й год ввода опытно-промышленной установки на полную мощность)
• NPV в 2026 г. = 541 млн. руб.
8
9. Другие компетенции команды:
• Опыт ВЭД
• Получение финансирования от:
• Совместные проекты с:
Команда проекта
Тертышный Игорь, к.т.н.
Научный руководитель
• Создание химических производств (азотной кислоты, минеральных удобрений,
благородных металлов)
• Более чем 30-летний опыт разработки и внедрения химических технологий, автор
28 научно-технических публикаций и 32 патентов на изобретения.
Дударева Мария
Генеральный директор
• Маркетинг, аналитика и бизнес-планирование в Samsung, Adidas, BAT
• Создание и вывод нового ТВ-продукта созданного специально для Российского
рынка
Дударев Степан
Основатель
• Управленческий опыт в области антикризисного управления и инноваций в ряде
промышленных предприятий.
• Создание и коммерциализация энергетической системы утилизации птичьего
помета
Основная команда проекта:
Другие специалисты: специалист по продажам, финансист, технолог, инженер и др.
9
11. Риски и их минимизация
Группа риска Риск Минимизация
Коммерческие Изменение цен на ЗШО Заключение долгосрочных контрактов
Коммерческие Маленький объем рынка
кремнезема
Рынок кремнезема растет, количество производств кремнезема увеличивается ежегодно, однако
текущий спрос сдерживается высокими ценами. В случае падения цены в 2 и более раз (мы
можем обеспечить трехкратное снижение цены), существенно увеличивается спрос со стороны
производителей пластиков и РТИ, строительных материалов, продовольственных продуктов,
фармацевтики и кормов и БАДов для животных.
Коммерческие Несоответствие кремнезема
требованиям
производителей
Наиболее критичные параметры – уровень PH, химическая чистота, размер частиц. Нами
предусмотрена диверсификация производимого продукта и выпуск 3 продуктов - после процесса
по переработке ЗШО и извлечению кремнезема, идет несколько мини-линий, которые доводят
полученный продукт до необходимых параметров
Технологические Радиоактивность ЗШО Радиоактивность большинства ЗШО ниже норм, предусмотренных ГОСТами и требованиями
потребителей конечных продуктов переработки ЗШО
Технологические Согласование строительства,
изменение документации
ТЭЦ
Производство должно располагаться на золоотвале, сырье поставляется с золоотвала, без
дополнительных врезок в систему золошлакоудаления ТЭЦ, поэтому корректировка
документации ТЭЦ не требуется.
Технологические Отходы Отходов нет
Технологические Неоднородность ЗШО Однородность сырья будет обеспечиваться комплексом подготовки сырья, который включает
сушку, грохота, вибростолы и пр. Химический состав различных фракций ЗШО более или менее
однороден, т.к. на электростанциях используется уголь из одного и того же месторождения.11
12. Технологии производства SiO2
Способ получения SiO2
Основная статья
затрат
Объемы Преимущество Недостаток
Обработка силиката натрия
(Na2SiO3) кислотами (H2SO4,
HCl) -– Основная технология
Энергозатраты,
сырье
Большие
Может быть как
доп.производство к
производству соды
Высокие энергозатраты (Башкирская
Содовая Компания тратит 4000 квт/ч на 1
тонну SiO2)
Коагуляция под действием
ионов Na, NH4, F или
замораживание коллоидного
кремнезема (из воды термальных
источников) Оборудование Очень малые Экономия на сырье
Низкая рентабельность из-за малых
объемов (низкое содержание кремния в
воде). Практически не применяется
Гидролиз SiCl4, SiF4.
Промежуточный продукт NaSiF6
- Очень малые
SiF4 – отход производства
фосфоросодержащих
удобрений
Коррозия оборудования
Низкая химическая чистота SiO2
SiF4 +NaCO3=Na2SiF6+СО2. Na2SiF6
используется в качестве антисептика.
Дальнейшей переработки в SiO2
практически нет
Сжигание рисовой шелухи и
последующее фторирование золы Энергозатраты, ТО Очень малые Экономия на сырье
Быстрый механический износ печей из-за
высокой абразивности SiO2
Разработанная ООО
«АлькаТэк» технология по
извлечению SiO2 из ЗШО
Энергозатраты
Большие
(потенциал)
1. Экономия на сырье
2. Низкотемпературные
режимы низкое
энергопотребление
3. Реагенты используются в
замкнутом цикле
Неоднородность сырья – решается цехом
подготовки сырья
12
13. Приложение: протокол испытаний
химический состав SiO2
Зубные пасты
Производители
автомобильных покрышек
АлькаТэк
Физические свойства Ед
Sorbosil
ТC15
Sorbosil
AC35
Sorbosil
AC33
ZeoSil
1165 MP
Hi-Sil 225
CG-D
Zeosil
1085 GR
Средний размер частиц,
не более
мкм 18 7 -15 4- 6 - - - 5
Содержание основного
вещества, не менее
% 96 98 96 97 90 87 96 +
рН 5% водная суспензия % 5,5-7,5 6,5-8 6 - 8 6-7,5 5,4-7,5 6,5-8,5 6,5-7
ТУ от потребителей:
13
