Природный газ из сети с давлением 0,3-0,5 МПа поступает под давлением 0,16 МПа в теплообменник, нагреваемый водяным паром (с температурой около 160 град. С) до 120 град. С, а затем поступает в теплообменник-рекуператор тепла отходящих газов, где догревается до 400 град. С. После этого поток разделяется на две части. Одна часть предназначена для нагрева потока теплоносителя путем сжигания в воздухе, а вторая - в качестве сырья на пиролиз.

5.2. Отделение пиролиза.

Пиролиз природного газа (сырья) производится в реакторе после впрыска сырья в высокотемпературный поток продуктов сжигания топлива в воздухе. После завершения пиролиза, в поток газо-сажевой смеси вводится вода с температурой 50-60 град. С для закалки продуктов. Для закалки потока в реакторе используется вода, циркулирующая через рубашку газоохладителя. Продукты после закалки и дополнительного охлаждения в рекуперативных теплообменниках и в теплообменнике - охладителе поступают в отделение концентрирования, выделения и очистки продуктов.

5.3. Отделение выделения, концентрирования, грануляции и упаковки технического углерода (сажи).

Смесь газообразных продуктов и сажи после охладителя поступает в циклон, а затем в рукавный фильтр, где происходит выделение технического углерода. После фильтра пиролизные газы, не содержащие сажи (остаточная концентрация не превышает 50мг/куб. м.) поступают в отделение очистки и концентрирования водорода. Выделившаяся в циклоне и рукавном фильтре сажа после микромельчителя подхватывается потоком газов, циркулирующих между рукавным фильтром и циклоном с помощью вентилятора. В циклоне происходит ее уплотнение и окончательное выделение уплотненных частиц из потока. Из циклона циркулирующий газ с ультрадисперсными частицами сажи возвращается снова в рукавный фильтр для дальнейшего ее выделения.

После выхода из циклона сажа попадает в гранулятор, увлажняется водой, пос­тупающей из конденсатора, гранулируется в гранулы диаметром 3-5мм. и поступает в сушильный барабан.

После осушки гранулированный углерод ковшовым элеватором, после охлаждения в охладителе, подается в бункер для расфасовки.

Расфасовка производится автоматизированной системой в специальные мешки (биг-бэги). После этого готовый продукт - техуглерод может быть отправлен непосредственно потребителю. Емкость бункеров достаточна для хранения продукта, наработанного примерно за 10 суток.

5.4. Отделение выделения, компремирования и очистки водорода.

Поток очищенных от сажи газов, содержащих водород, азот, окись углерода, углекислый газ и пары воды после рукавного фильтра при температуре около 350 град. С поступает в теплообменник-конденсатор, где происходит конденсация воды.

Наличие небольшого количество сажи в потоке (менее 50мг/м³ ) способствует интенсификации процесса конденсации. Основная масса сконденсированной воды нагревается в рубашке газоохлодителя и поступает на закалку, а остальная часть в смеситель - гранулятор.

В результате остатки сажи и пары воды полностью удаляются из потока и возвращаются в процесс. Осушенный и очищенный от частиц углерода газ, содержащий водород ( 40% об. ) в количестве, необходимом для производства чистого водорода, после делителя потока поступает в компрессор, где сжимается до давления 3,6 МПа и подается в блок мембранного обогащения водорода. Поток газа протекает над поверхностью селективной мембраны. Водород, преимущественно, протекает сквозь нее. Поток водорода, прошедший через мембрану, представляющий собой технический водород чистотой 99,999% об., направляется на ожижение в существующий ожижительный комплекс сооружений водородного производства. Расход технического водорода регулируется расходомером - регулятором и размерами площади мембраны (аппарат модульного типа), что позволяет легко регулировать производительность от нуля до 2000 м^З /час. Прошедший через мембрану водород одновременно полностью доосушается, так как пары воды не проходят сквозь гидрофобную полимерную мембрану.

Прошедший в мембранных блоках поток хвостовых газов, содержит от 38 до 45 % об. водорода и до 13 -16 % СО, возвращается в ресивер, где смешивается с избыточной частью газов, поступающих из делителя.

Смесь газов теплотворной способностью 1400 - 1500 Ккал на куб. м. и суммарным расходом 18-23 тыс. куб. м. в час поступает на дожигание в существующую котельную.

Таким образом, технологическая схема позволяет удовлетворить все требования ТЗ и дает кроме чистого водорода (99,999% об. ) с расходом от 500 до 2000 куб. м. в час еще 13-14 тыс. тонн технического углерода в год, при этом состав технического оборудования для производства технического углерода остается неизменным.

6. ПЛАН МАРКЕТИНГА.

6.1. Тенденции развития рынка технического углерода.

Широкий спектр потребителей высококачественного технического углерода, его дефицит на рынке сырья, высокая технологичность процесса, отсутствие у производителей технического углерода высокой чистоты продукта, надежный источник сырья позволяют рассматривать предлагаемый комплекс как надежное высокоэффективное производство.

Область применения технического углерода и его потребности в различных от­раслях промышленности.

Электротехническая промышленность - заводы по производству кабельной про­дукции, химических источников тока, экраны и т. д.

Потребность заводов, производящих кабельную продукцию составляет 3-4 тыс. тонн в год. Для источников тока - 2-1,5 тыс. тонн в год (имеются письма от Томского кабельного завода, потребность - 700 т/год) Елецкого, Новокузнецкого и Свирского заводов химических источников тока, потребность - 1, 0 тыс. тонн в год.

Получение чистого кремния для микроэлектронной промышленности и производства солнечных батарей, потребность - 2 тыс. тонн в год.

Синтез карбидов металлов и элементов потребность - 4-5 тыс. тонн в год.

Синтез искусственных алмазов, потребность - 2 тыс. тонн в год.

Металлургия - 15 тыс. тонн в год (потребность одного из заводов).

Лаки, краски, композиционные материалы и т. д.

Уникальные композиционные материалы и другие продукты на основе особо чистого углерода могут быть произведены непосредственно на проектируемом комплексе без больших капитальных вложений.

Цена технического углерода особой частоты колеблется от 5 до 20 млн. руб. за тонну. Полная потребность в производимом высококачественном техническом углероде только по РФ без учета металлургии составляет более 12 тыс. тонн в год.

6.2. Работа с конкурентами.

Явные преимущества нового производства (низкая себестоимость, экологическая чистота, надежный источник сырья, гибкость производства) дают возможность противопоставить конкурентам снижение цен на продукцию (до 30 - 50%), позволяют применять кроме ценовой политики и экстенсивный путь вовлечения новых регионов.

6.3. Реклама.

Рекламная компания планируется по завершении строительства. До этого времени пройдут встречи с руководителями различных предприятий с целью заключения договоров на поставку продукции. Основная рекламная компания начнется с объявлений по ТВ, в газетах и на радио. Издержки на маркетинг и рекламу составляют 4% инвестиций. Они могут вырасти, при необходимости, на стадии функционирования производства за счет прибыли от деятельности предприятия.

7. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ПЛАН.

7.1. Форма собственности - смешанная.

7.2. Акционерный капитал.

Данные по разделу будут определены после проведения Технического совета в НИИХИММАШе по рассмотрению инвестиций.

8. ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

8.1 Общие замечания.

Горизонт финансово-экономического планирования, принятый для настоящих предложений, определен в 12 этапов. Продолжительность этапа 1 год.

Основным параметром, определяющим горизонт финансовых расчетов, был принят средний срок службы основного технологического оборудования, составляющий 10 лет.

Указать конкретно время начала реализации настоящих предложений достаточно сложно. Однако, учитывая, что все финансово-экономические расчеты строятся по динамической модели, нами принято: начало строительства осуществить с января 1997 года в два этапа. Объект по производству технического углерода в эксплуатацию вводится через год, а через два года от начала строительства вводится в эксплуатацию объект по производству газообразного водорода. В этом случае расчетные этапы совпадут с календарными годами, где первый этап строительства в расчетах будет соответствовать 1997 году.

8.2 Объем производства и реализации продукции.