Дубинин Юрий Владимирович, младший научный сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН

1. www.catalysis.ru1

2. www.catalysis.ru2
Термокаталитическая утилизация
топлив и отходов
Дубинин Юрий Владимирович
Лаборатория каталитических
процессов переработки
возобновляемого сырья
XII Новосибирский инновационно-инвестиционный форум
ИННОВАЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
10-11 ноября 2016

3. www.catalysis.ru3
I. Повышение интереса к некондиционным и возобновляемым видам топлива
II. Особый интерес к промышленным и коммунальным отходам
Битуминозный песок
Невозможность применения традиционных методов из-за высокой
зольности, влажности и низкой калорийности
Горючий сланец
Ежегодно в России образуется более 7 млн. т осадков
очистных сооружений коммунального хозяйства
Особенности:
Высокая зольность (сланцы 40-
80%, БП до 95%);
Низкая калорийность (≤ 4000
ккал/кг)
Особенности:
Высокая влажность
Низкая калорийность (≤ 4000 ккал/кг)
Высокая токсичность (ртуть, диоксины)
Актуальность

4. www.catalysis.ru4
Особенности технологии в сочетании 4-х принципов:
• Использование гетерогенных катализаторов глубокого окисления
топлива;
• Сжигание топлива в кипящем слое катализатора;
• Сжигание без значительного избытка воздуха;
• Сочетание тепловыделения и теплопереноса в едином кипящем слое
Преимущества:
• Низкая температура сжигания
топлива 650-750оС
• Пониженные требования к
конструкционным материалам
• Меньшие размеры и
металлоемкость конструкций
• Отсутствие или низкое
содержание вредных выбросов
(CO, NOx, SOx)
КАТАЛИТИЧЕСКОЕ СЖИГАНИЕ

5. www.catalysis.ru5
Принцип:
Получение тепла путем сжигания
топлива в слое катализатора
Возможности:
- Тепловая мощность от 0,25 до 12 Гкал/ч
- Коэффициент использования тепловой
энергии топлива – 93%
- Возможно сжигание низкокалорийных
топлив
- Содержание в газах NOx, SO2, CO –
ниже ПДК
Каталитический генератор
тепла
КАТАЛИТИЧЕСКОЕ СЖИГАНИЕ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

6. www.catalysis.ru6
Реальность:
Фирмой ООО «ТермоСофт-Сибирь»
построены и введены в эксплуатацию
ряд котельных на угле:
2008 г. – п. Артышта (Кемеровская область)
3 Гкал/ч
2010 г. – г. Юрга (Кемеровская область) – 1
Гкал/ч
2011 г. – ст. Кулунда (Алтайский край) – 3
Гкал/ч
2012 г. – ст. Абакумовка (Красноярский рай)
– 2 Гкал/ч
2013 г. – ст. Магдагачи (Амурская область) –
6 Гкал/ч
КАТАЛИТИЧЕСКОЕ СЖИГАНИЕ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

7. www.catalysis.ru7
1. Хранение на полигонах – являются источником загрязнения атмосферы и
подземных вод, неэффективное использование земельного участка
2. Термическая обработка.
2.1. Пиролиз – подсушивание до 35% влажности, дополнительное топливо,
вредные выбросы
2.2. Газификация - подсушивание, дополнительное топливо, вредные
выбросы
2.3. Сжигание – печи разных конструкций - вращающихся барабанных,
многоподовых, слоевых, кипящего слоя. Температура – 900-1300оС,
подсушивание, дополнительное топливо, выбросы, высокая материалоемкость
Компания Pyrofluid (Франция) – завод по сжиганию осадка 5 т/час по сухому
веществу в г. Санкт-Петербург + система очистки газов от пыли.
Стоимость – 37 млн. €
2.3.1. Каталитическое сжигание в кипящем слое
(Разработка Института катализа СО РАН)
УТИЛИЗАЦИЯ ИЛОВЫХ ОСАДКОВ

8. www.catalysis.ru8
ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ИЛОВЫХ ОСАДКОВ В
КИПЯЩЕМ СЛОЕ КАТАЛИЗАТОРА
• Автотермический режим сжигания (при влажности осадка ≤75%)
• Температура сжигания 640-750оС
• Концентрации вредных веществ ниже ПДВ (CO, NOx, диоксины)
• Расход катализатора не более 0.5% /сутки
• Степень выгорания осадка ~ 99%
• Образование золы 4 класса опасности
• Возможность создание установок различной производительности (0.5-4.5
тонн/час по сухому веществу)
Отсутствует необходимость использования сложной системы очистки
газов от вредных выбросов

9. www.catalysis.ru9
ТЕКУЩИЙ СТАТУС
• Проведен поиск и функциональные исследования, подтверждающие
реализуемость предлагаемого проекта
• Созданы и испытаны экспериментальные установки по сжиганию осадков
в кипящем слое катализатора производительностью 2 кг/час
• Разработан проект установки производительностью 1.5 тонн/час (по
сухому осадку) и тепловой мощностью 4 МВт для ОАО «Омскводоканал»
• Ориентировочная стоимость установки – 300 млн. руб.
• Пройдена экологическая экспертиза проекта термокаталитического
сжигания иловых осадков
• Проведена государственная экспертиза проекта
Разработка перешла в стадию внедрения. Ведется активный поиск
потенциальных партнеров и объектов для внедрения.

10. www.catalysis.ru10
XII Новосибирский инновационно-инвестиционный форум
ИННОВАЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА
10-11 ноября 2016
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Контактная информация:
Зам. дир. Института катализа СО РАН
д.х.н. Яковлев Вадим Анатольевич
Тел.: +7 (383) 330-62-54
E-mail: yakovlev@catalysis.ru
М.н.с. Института катализа СО РАН
Дубинин Юрий Владимирович
Тел.: +7 (383) 330-62-58
E-mail: dubinin@catalysis.ru