Бизнес-план производства технического углерода (сажи) (и газообразного водорода) (стр. 2 из 5)

3. АНАЛИЗ ОТРАСЛИ

В настоящее время в России отсутствует современная база по производству недорогого водорода, необходимого для обеспечения создания и эксплуатации ракетного комплекса “Ангара”.

Имеющееся производство водорода в НИИХИММАШе, г. Сергиев Посад, основанное на электролизе воды, работает с шестидесятых годов.

Оборудование отработало установленный ресурс и требует значительных капитальных вложений в реконструкцию.

Предлагаемая АО “ГИАП” технология получения водорода из природного газа путем каталитической конверсии природного газа расходует безвозвратно на производство 1000 куб. м газообразного водорода 400 куб. м природного газа, 160 кВт. электроэнергии и 200 куб. м кислорода. Капитальные затраты на производство, оцененные на 01.01.96 г. составляют более 60-70 млрд. руб. или 15.5 млн. долларов США (без учета ожижения водорода), и не компенсируются, т.к. единственным продуктом является газообразный водород. Эта технология требует не компенсируемых затрат такого масштаба, что реализация ее в настоящее время весьма проблематична.

При получении глубоким пиролизом природного газа технического углерода (сажи) водород получается как побочный продукт синтеза.

Удельные энергозатраты на 1 куб. м водорода могут считаться менее 1 кВт.час. Получаемый продукт - технический углерод имеет чистоту 99.9% вес. Массовое производство технического углерода такого качества не имеет аналогов в РФ и за рубежом. В то же время такой продукт требуется во многих современных отраслях промышленности: в производстве источников тока, электротехнической и кабельной промышленностях, в производстве лаков и красок, производстве композиционных материалов, синтезе алмазов и т.д.

Технический углерод - твердый гранулированный продукт высокой чистоты (не менее 99% вес, не содержит серы), удельная поверхность - более 120 кв. м/г, что характеризуют его высокую дисперсность.

4. ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

4.1. Уникальность проекта

Разработанная технология производства водорода и одновременно технического углерода не имеет аналогов. Новая технология экологически чистая. Твердые выбросы и жидкие стоки отсутствуют. Газовые выбросы - продукты сжигания смеси СО, Н₂ и азота в котельной.

При сжигании этой смеси выбросы оксидов азота понижены в 2-3 раза по сравнению с сжиганием природного газа. Суммарные выбросы оксидов азота менее 50 мг/м³.

Во исполнение Указа Президента Российской Федерации от 6 января 1996 г. # 14 Правительство Российской Федерации Постановлением от 26 августа 1996 г. # 829 “О мерах по обеспечению создания космического ракетного комплекса “Ангара” обязало Министерство обороны Российской Федерации, Российское космическое агентство, Государственный комитет Российской Федерации по оборонным отраслям промышленности с учетом других заинтересованных федеральных органов исполнительной власти обеспечить проведение работ по созданию космического ракетного комплекса “Ангара” с началом летных испытаний в 2005 году на Первом Государственном испытательном космодроме Министерства обороны Российской Федерации (космодроме Плесецк).

Приказом # 820 от 18 сентября 1995 года Государственным комитетом Российской Федерации по оборонным отраслям промышленности принято решение, что создание космического ракетного комплекса “Ангара” является задачей особой государственной важности, а НИИХИММАШ г. Сергиев Посад Московской области включен в перечень основных исполнителей работ по созданию космического ракетного комплекса “Ангара”.

Технические возможности испытательной базы НИИХИММАША, обеспеченность ожижительным водородным комплексом, сырьем, квалифицированными специалистами, позволяют обеспечить испытания:

· кислородно-водородных двигателей для второй ступени ракеты-носителя “Ангара”;

· полноразмерных баков окислителя и горючего с использованием криогенных жидкостей кислорода и водорода;

· полноразмерного блока второй ступени ракеты-носителя “Ангара” с кислородно-водородным двигателем;

· кислородно-водородного разгонного блока для ракеты-носителя “Ангара”;

Кроме этого указанная база позволяет обеспечить поставки жидкого водорода космодрому Плесецк для эксплуатации космического ракетного комплекса “Ангара”.

При создании универсальной ракетно-космической системы “Энергия” поставка жидкого водорода НИИ Машиностроения г. Н.Салда и на космодром Байконур осуществлялись производственными объединениями “Электрохимпром” г. Чирчик (Узбекистан), “Азот” г. Днепропетровск (Украина) и НИИ Химического машиностроения г. Сергиев Посад.

Одно из исходных положений проектирования ракетного комплекса “Ангара” состоит в том, что комплекс должен быть российским, а следовательно, создание и эксплуатация комплекса должны осуществляться с учетом российских предприятий.

Жидкий водород - относительно дорогой продукт. Цена водорода, производимого в США из природного газа для обеспечения полетов многоразовых космических кораблей “SpaceShattle” составляет около 3000$ за одну тонну.

Поэтому важнейшей задачей при создании космического ракетного комплекса “Ангара” является разработка технологий и освоение производства относительно дешевого водорода. Одним из наиболее перспективных методов получения дешевого газообразного водорода является глубокий пиролиз природного газа с получением технического углерода.

Учитывая, что затраты на производство газообразного водорода как побочного продукта будут относиться на стоимость технического углерода, то в цену газообразного водорода, как ракетного горючего, будут включены только затраты по компремированию и очистке газообразного водорода.

Это создает условия для производства газообразного водорода стоимостью около 2500 руб. за куб. м и обеспечения относительно недорогим жидким водородом программы создания и эксплуатации космического ракетного комплекса “Ангара”. Финансирование работ по созданию в НИИХИММАШе комплекса по получению технического углерода водорода предусматривается в счет “ Государственной программы конверсии оборонной промышленности на 1995-1997 годы с привлечением коммерческих кредитов”.

Основной продукт, полученный при глубоком пиролизе природного газа- технический углерод будет использован в различных отраслях промышленности. В сравнении с традиционной технологией получения водорода из природного газа, рассматриваемая технология имеет следующие преимущества:

· себестоимость водорода, получаемого пиролизом природного газа в 4-5 раз ниже себестоимости водорода, получаемого электролизом воды и в два раза ниже себестоимости водорода, получаемого пароводяной конверсией природного газа;

· использование не дефицитного сырья - природного газа;

· в новой технологии отсутствуют экологически опасные твердые, жидкие и газообразные продукты.

4.2. Сочетание факторов, способствующих осуществлению проекта

4.2.1. Внешних

· наличие внешнего рынка потребителей технического углерода высокого качества;

· дефицит технического углерода высокого качества, низкая цена.

4.2.2. Внутренних

НИИ Химического машиностроения располагает:

· производственными мощностями, используемыми под строительство комплекса получения водорода и технического углерода, удаленными на безопасное расстояние от жилой зоны, наличием строительной базы;

· службами эксплуатации пожаро-взрывоопасных производств;

· основными фондами, которые можно использовать для создания комплекса по получению водорода и технического углерода;

· транспортными коммуникациями для вывоза технического углерода потребителю;

· комплексом по сжижению газообразного водорода;

· испытательной базой;

· инфраструктурой, обеспечивающей производство водорода и технического углерода, природным газом, электроэнергией, теплом и т.д.

Все это создает благоприятные предпосылки для строительства в НИИХИММАШе производства водорода и технического углерода по прогрессивной технологии на основе плазмохимического пиролиза природного газа.

4.3. Техническая сущность проекта

В космическом ракетном комплексе “Ангара” предусматривается использование горючего - жидкого водорода. Ориентировочный объем потребления водорода по годам для создания и эксплуатации КРК “Ангара” показаны на рисунке ниже.

Для сжижения, хранения и выдачи (при необходимости) водорода планируется использовать существующий завод по ожижению водорода мощностью 900 т/год, существующую систему хранения и выдачи посторонним потребителям жидкого водорода. Производительность проектируемой установки по газообразному водороду 2000 куб. м/час принята оптимальной из условия обеспечения работоспособности отделений компремирования и ожижения существующего водородного производства, а также обеспечения потребностей в газообразном водороде.

4.4. Экспорт

Предполагается:

· экспорт в виде продажи лицензии на производство особо чистого технического углерода;

· экспорт особо чистого технического углерода;