Проект №88
Углеродные молекулярно-ситовые сорбенты для выделения водорода и очистки газов, а также изготовления источников тока нового поколения. 
Проект направлен на разработку энергоэффективной технологии и создание опытного производства нанопористых сорбентов из углей Кузбасса. Сорбенты используют для разделения газов,в сорбционных ловушках,хроматографии и детекторах газов,в суперконденсаторах,литий-ионных аккумуляторах,топливных элементах
Описание

Рынок углеродных сорбентов для разделения газов, очистки воздуха и изготовления источников тока в России составляет около 2,5-4 тысяч тонн в год (2-2,5 млрд. руб.), но их производство в РФ отсутствует. Компанией «Сорбенты Кузбасса» разработана энергоэффективная методика активации углей Кузбасса с получением сорбентов по цене в 3-4 раза ниже, чем у конкурентов (Япония, США, Германия).

Мировой рынок сорбентов — более $2 млрд., а к 2016 составит $3 млрд.

Цель проекта: разработка технологии получения и создание промышленного производства углеродных нанопористых сорбентов из углей Кузбасса с объемом продаж более 300 млн. руб. в год.

В настоящее время разработаны и изготовлены уникальные лабораторные укрупненные установки активации углей, отработана методика получения углеродных молекулярных сит для разделения газов; наработаны экспериментальные образцы углеродных сорбентов. Полученные образцы углеродных нанопористых сорбентов успешно прошли испытания у потенциальных потребителей – ЗАО «Катакон» и Заводе экспериментального машиностроения ОАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени Королева».

Планируется спроектировать и изготовить модельную, опытную установки активации углей, наработать опытные партии нанопористых сорбентов, провести их испытания, в том числе в независимой лаборатории и у потенциальных потребителей.

Проведены литературный и патентный поиск, основные научно-исследовательские работы по проекту. Проект на стадии НИОКР. Разработана лабораторная методика и установка получения нанопористых сорбентов из углей Кузбасса. Получены лабораторные и укрупненные образцы, проведены их исследования, в том числе в независимой лаборатории. Сформирована международная команда для реализации проекта. Определены потенциальные потребители продукции и проведены первичные испытания у потенциальных заказчиков, есть договора о намерениях с рядом потенциальных потребителей.

Подготовлена площадка для реализации проекта, закуплено основное исследовательское и производственное оборудование.

Необходимо наработать опытные образцы для проведения приёмочных испытаний в условиях промышленной эксплуатации у потенциальных потребителей. За счет финансирования Фонда Сколково в 2012-2013 г. проведены маркетинговые исследования, разработан бизнес-план проекта, выполнены патентные исследования и подана заявка на патентование способа.

Успешно пройдены экспертизы Фонда Сколково, «ОАО Роснано», ОАО «Кузбасский Технопарк», ФСР МП НТС (УМНИК, СТАРТ1, СТАРТ2). Привлечен инвестор — ПК «Вторполимер».

Вложенные в проект средства: 24 млн.руб.

Дата создания профайла проекта: 15 октября 2012
Бюджет: 98 500 000 руб.
Статус: Прототип
Защита технических решений: Подана заявка на патент, Защита в режиме коммерческой тайны (ноу-хау).
Этапы реализации

Срок реализации проекта: 4 года.

Период окупаемости проекта (PB): 42 месяца.

Задачи проекта: Создать опытную и промышленную установки получения сорбентов, провести испытания продукции у потребителей, наладить рынок сбыта, выйти на объем продаж около 250-300 млн. руб. в 2016-2017 г.

Для реализации проекта в 2012-2015 планируется:

1. Проектирование, изготовление, запуск, освоение, анализ работы опытной и модельной установки активации углей. Наработка опытных образцов сорбентов.

2. Изучение свойств изготовленных образцов нанопористых сорбентов в реальных условиях — методом короткоцикловой безнагревной адсорбции. Исследование полученных сорбентов методами газовой хроматографии, порометрии, термодесорбометрии, ИК-спектроскопии, сканирующей электронной и просвечивающей микроскопии, рентгеновского анализа, дифрактометрии, хроматомасс-спектрометрии. Разработка и изготовление аналитической установки для измерения прочностных (механических) характеристик порошковых сорбентов и отработка процесса гранулирования. Анализ механической прочности порошковых и гранулированных сорбентов. Исследование процессов модифицирования углеродных нанопористых сорбентов наночастицами для увеличения эффективности разделения азота и кислорода.

3. Подготовка и подача заявки на финансирование в инвестиционные фонды – ОАО «Роснано», наноцентр Дубна, наноцентр «Сигма. Инновации», УК «Лидер-инновации», УК «Сбережения и инвестиции», фонд С-групп-Менеджмент, фонд Bright Capital и некоторые другие.

В конце 2012 года планируется запуск производственной площадки площадью 520 м2 на базе Кузбасского технопарка (подписано соглашение о намерениях).

В 2014 году планируется:

1. Создание опытно-промышленной линии активации углей:

1.1. Проектирование, комплектация, изготовление нестандартных узлов опытной линии активации углей.

1.2. Пуско-наладка, освоение, анализ работы опытной линии активации углей.

1.3. Изучение свойств опытных партий сорбентов по данным газовой хроматографии, сорбометрии, пикнометрии, короткоцикловой безнагревной адсорбции.

1.4. Сертификация и лицензирование оборудования.

Наноструктуру, текстуру и элементный состав планируется анализировать на растровом электронном сканирующем микроскопом с приставкой. Кроме того, будет осуществляться рентгеновский анализ для получения данных о размере молекул и расстоянии между ними. Состав функциональных групп будет изучаться по ИК-спектрам. Для изучения пористости полученного микропористого наноструктурированного углеродного материала предполагается использовать сорбцию бензола, воды, этанола и метанола на УМС, а также на установке термодесорбометрии. Контроль процессов получения УМС будет проводится на основании полученных данных об общей пористости и распределению пор по размерам, текстурному анализу по данным термодесорбометрии. Постоянно будет проводиться анализ селективности и сорбционных свойств наноструктурированных УМС на газовых хроматографах.

Мониторинг качества продукции планируется осуществлять в Центре сертификации наноматериалов ОАО «Роснано», а также центрах коллективного пользования Кемеровского научного центра и ОАО «Кузбасский технопарк», с которыми имеются предварительные договоренности. Контрольные приемочные испытания будет проводить заказчик продукции (ГК «Росхимзащита», ОАО «Гелиймаш», НКО «Провита», ЗАО «Катакон», ЗАО «Грасис», ООО «УкрПромЭкология», ООО «Цветхром» и другие).

В результате проведения испытаний у отечественных и зарубежных потребителей будут получены акты передачи образцов и акты испытаний.

Продукция

В ходе НИОКР были разработаны методика получения эффективных сорбентов из дешевых углей Кузбасса, получены экспериментальные образцы, доказана их эффективность в разделении газов, найдены потребители.

Продукт проекта

Углеродные нанопористые сорбенты, получаемые активацией каменного угля, позволяет выделять и очищать водород из синтез-газа, азот из воздуха, гелий из смеси, утилизировать метан и углекислый газ. Также сорбенты используют в аккумуляторах, ионисторах, топливных элементах.

Уникальные преимущества проекта и его продуктов

  • Производства углеродных сорбентов для разделения газов в России нет;
  • Полученные сорбенты позволяют на уровне мировых аналогов выделять чистые газы из смеси;
  • Сорбенты позволяют получать газы в 3-5 раз дешевле, чем криогенные технологии газоразделения;
  • Получаемые сорбенты в 5-10 раз дешевле зарубежных из-за использования дешевого сырья и эффективности технологии; результате выбора подходящего сырья получена возможность снизить температуру получения сорбента с 1000-1200 до 400-700 градусов и упростить цикл работ с 7-15 до 2 дней.
Команда

Вход в систему Регистрация →
Забыли пароль?