ТЕХНИКАТА Е СВЕТОВНО ПАТЕНТOВАНА КАТО ПРОДУКТ НА




ALPHAKAT
ЕНЕРГИЯ НА БЪДЕЩЕТО

ДРУЖЕСТВО ЗА КАТАЛИТИЧНИ ТЕХНОЛОГИИ

РАЗПРОСТРАНЕНИЕТО В ЦЯЛ СВЯТ ИЗКЛЮЧИТЕЛНО ОТ



ALPHAKAT
ЕНЕРГИЯ НА БЪДЕЩЕТО





България: д-р Е.Гонгалова
0885 25 75 38 tel. /fax (02) 99 77 488
E-mail: e_gongalova@yahoo.com
АЛФАКАТ

РЕЗЮМЕ:

 След дългогодишни интензивни изследвания в областта на катализаторите най - после е възможно да се възпроизведе технически процеса на образуване на нефта в природата.
 Новооткрити катализатори позволяват преобразуването на отпадъчни продукти и остатъчни суровини в нефтопродукти.
 Времето за реакция е само 3 минути.
 Методът дава възможност да се произвежда минерално дизелово гориво.
 Качеството на произведения дизел превъзхожда норма 590 на ЕС при почти всички използвани отпадъчни материали.
 Производствените разходи са около 0,23 Евро за 1 литър дизел.
 Методът, сравнен с директното производство на нефтопродукти е икономически изгоден при съоръжение с капацитет от 500 литра на час дизелово гориво.
 При по-големи съоръжения производствените разходи са още по-ниски.
 По този начин синтетичното гориво е конкурентноспособно.
 Няма замърсяване на околната среда поради неорганичното свързване на вредните материали в соли и кристали.
 Защитена е околната среда в два аспекта като суровини и място за производство.
 Технологията решава въпроса с ПОЧИСТВАНЕТО НА ПРОБЛЕМНИТЕ ЗАМЪРСИТЕЛИ.
 Това е един нов път за производство на дизел в технически и стопански мащаб.











КДВ 500 (каталитично обогатяване без налягане)

ИЗХОДНА ПОСТАНОВКА

Отпадъчните мартериали и биологичните възпроизводими суровини са една разрастваща се алтернатива за децентрализирано производство на минерални масла и нефтопродукти. Те ще заместят в бъдеще липсата на достатъчно количество нефт. За целта са необходими големи количества подходящи отпадъчни материали, ако дори само частично да бъдат заместени добиваните количества нефт със синтетични горива.

Тези материали са възпроизводимите дървесина и растения, но също така и отпадъчните материали от цивилизацията като пластмси, животински и разстителни отпадъци, отработени в двигателите масла и др. органични остатъчни материали, които ние поради тяхната енергийна приложимост определяме като ценни материали.

За да се преобразуват тези отпадъци в горива е необходимо съдържащите се в отпадъците въглеводороди относително пълно да се трансформират в горива, за да могат тези продукти да дадат съществен принос за заместване на природния нефт.

При използуваните в момента методи за рециклиране, като високотемпературноте обгазяване със заключителен Фишер-Тропш Синтез се постига максимален коефициент на използваемост от около 10%.Това е валидно и за другите познати методи, като пиролизата, при която вредните материали като халогени и метални пари не могат да бъдат задържани а остават в съоръжението и влизат в крайния продукт. Там се образуват екстремално отровни вещества като диоксини и др. хлорни, флуорни и метални съединения. По отношение на тях гранично допустимите стойности са много ниски, поради тяхната голяма вредност.

Причината за тази неудовлетворителна ситуация се корени в базисната структура на известните вече технологии. Преобразуването на отпадъците при всички известни технологии става при температура от порядъка на 450 и повече градуса по скалата на Целзий. Фактически то става чрез формиране на коксови кристали, които се образуват от отпадъците при тази температура. Те от своя страна преобразуват намиращите се в съоръженията въглеводороди в коксови кристали и метан. По този начин водорода от наличните въглеводороди (СН 2) се трансформира в метан (СН4) и кокс (С), т.е. от течните въглеводороди се произвежда твърд кокс и газ метан (СН4). Кокса и метана могат да се използват после, но КПД е незадоволителен и се получава неприемливо допълнително замърсяване на околната среда чрез СО2, диоксина и фурана.

Другите технологии, базирани на алтернативни енергийни носители, напр. Използването на водорода, поради многократното преобразуване са твърде енергоемки. Например при електролизата директното приложение на горивото дава значително по-високо замърсяване с СО2. Или за използването на горивата се изисква потребление на др. ограничени суровини като платината и освен това се намират в ранен стадий на развой.

НОВОТО РЕШЕНИЕ

Наложи се да бъде създадена една съвсем нова технология, която напълно да изключи образуването на коксови кристали и вместо това да използва друга селективна субстанция. Тя не преобразува наличните въглеводороди (СН 2) в метан (СН4) и кокс (С).

Новата технология запазва СН2 молекула, но намалява нейната дължина. Също така неорганичните вредни вещества като хлор, флуор да се свързват в соли и да се извеждат от цикъла.

Аналог за новата патентована технологията е естествения процес на образуване на нефта. За процеса се използват катализатори каквито са били използвани преди стотици милиони години.

Този процес е доразвит за да отговори на съвременните условия. При това днес нямаме на разположение милиони години за осъществяване на процеса. Освен това се има предвид, че днешните отпадъци съдържат проблемни материали като РVC и тефлон, които при разпадане без катализатори улесняават образуването на диоксини и фурани.

Ето защо новата технология за разлика от естественото образуване на нефта за милиони години става при:
 Температура от 270 градуса Целзий вместо 40 градуса Целзий
 Йонообменни катализатори
 и 100% кристализирани y-катализатори,които са ексремно активни и довеждат до производството на висококачествено дизелово гориво

Катализаторите, които правят възможен този процес са разултат на десетилетна изследователска работа. Чрез подходяща технология за производство на катализаторите стана възможно те да заемат малък дял в производствените разходи и да се постигне преработка на отпадъчните суровини на реалистични цени.

За техническото приложение на технологията се използва съоръжение, което изисква минимална поддръжка и освен това гарантира призводство на висококачествено на дизелово гориво.

Това съоръжение работи с гориво за технологичния процес, което е до 10% от произведия дизел и се ползва за сушене. Енергийните потребности за технологичния процес се покриват от един 230 кв BHKW топлинен блоков генератор.

В затворен цикъл се смесват отпадъците с катализатора. В последващата каталитична реакция:
 става молекулно скъсяване ( деполимеризация / превръщане в масло ) при ниска температура( 290-350 градуса Целзий ),
 постига се изключително висока степен на използваемост на входящите материали (повече от 80% от съдържащата се въглеводородна субстанция),
 става неутрализиране на отровните халогени чрез свързването им в течно състояние в соли,
 произвежда се дизелово гориво за двигатели.

ОБЛАСТИ НА ПРИЛОЖЕНИЕ

Стандартното съоръжение от тип KDV 500 е оптимирано за приложение на различни биологични и минерални суровини.

Налице е възможност за приложение в различни области, като при това могат децентрализирано технологично ефективно да се преработват отпадъци в твърдо и течно състояние:
 пластмаси от всякакъв вид,
 гумени отпадъци и автомобилни гуми,
 стари масла, смазки и масла всякакъв вид, в т.ч. от трафопостове и хидравлика,
 селскостопански отпадъци, животински отпадъци и развалени хранителни продукти,
 болнични отпадъци, стерилизирани, обезводнени и изсушени,
 както и отпадъци от рафинерии, битуми, смоли и др.

Особено внимание заслужава факта, че всички съдържащи се в изходните суровини отровни вещества като метали, хлор, и др се свързват с катализатора, неутрализират се и могат да се депонират като безвредни. Катализатора се регенерира чрез добавяне на варовик и сода. Поради ниските температури при процеса това преобразуване на солите става приоритетно. Хлора и флуора се отделят под формата на соли и не се съдържат повече в сместта. Познатите от другите технологии фурани и диоксини изобщо не могат да се образуват и няма опасност за околната среда от тях.

Наред с отпадъчни суровини могат да се използват равностойно биологично възпроизводими суровини като напр. дървесина, рапица и др. растителни отпадъци.

Поради малкия обем на съоръжението тези отпадъци могат да се преработват децентрализирано на място като се избягва замърсяване при транспортирането им както и допълнителните разходи за самия транспорт.

РАЗМЕРИ НА СЪОРЪЖЕНИЕТО

Съоръжението се състои от една вътрешна активна част и една периферна част.

Размери:

 БАЗИСНАТА ТЕХНИКА с реактора е с размери 12х6 метра.
 Общата височина, определяна от дестилационната колона с кондензатора е 9,5 метра.
 По съображения за сигурност цялото съоръжение стои в една вана, която в случаи на теч хваща течностите.
 Като се вземат предвид всички изискавания за безопасност, отстояния от стените и вратите цялото съоръжение изискава не повече от 200 до 250 кв.м. Тази площ би следвало поне частично да е покрита.
 Съоръжението е гъвкаво и може да се пригажда по размери към местните дадености. Дестилационната колона също може да се променя по желание на клиента.

ПЕРИФЕРНИТЕ ЧАСТИ на съоръжението включват:
 Един 230 кв BHKW топлинен блоков генератор за доставяне на необходимата енергия за съоръжението.
 Един регулирием в зависимост от условията на реакция в съоръжението транспортьор за смесените въглеводородни отпадъци..
 Хранилища за преработваните материали, както и за произведеното дизелово гориво и крайни отпадъци.
 Резервоар за вода за охлаждане на дестилационнтата колона.
 Резервоар за катализатора с капацитет 600 литра и този за варовика, необходим за химичната неутрализация с скапацитет 300 литра.
 Резервоарът за катализатора е снабден с бързо затваряне и се доставя за по-голяма сигурност в т. нар.”големи чували”.
 Едно електронно/елекрическо управляващо и контролиращо съоръжение, което непрекъснато отчита променливите параметри на съоръжението, оптимира процесите на реакция и осъществява перманентно дистанционно наблюдение чрез интрнет връзка.

Това управляващо и контролиращо съоръжение осъществява изключване на съоръжението при смущения в технологичния процес и наблюдава нивото на течностите, температурите на процеса, скоростта на протичане, стойностите на РН чрез съответним методи за измерване. Това непрекъснато самооптимиращо се управление, свързано с електромагнитно активирано управление на притока на катализатора се грижи за перманентното оптимиране, наблюдение и протоколиране на процеса на реакция. То е главната част на съоръжението.

ИЗИСКВАНИЯ ЗА ПОДГОТОВКА НА МОНТАЖНИТЕ РАБОТИ

Необходимо е клиента да подготви следното:
 Фундамента и ваната за хващане на евент. течове от съоръжението и периферната техника.
 Енергийна връзка в случай, че не се инсталира 230 кв BHKW топлинен блоков генератор.
 Осветяване на пространството.
 Отдушници за топлинния блоков генератор.
 Водопровод за обезопасяване на съоръжението
 Подстъпи и отстъпи от и към съоръжението в съответствие с местните нормативи.
 Покриване и зазиждане на съоръжението ако е желано и необходимо.

ДОСТАВКА НА КАТАЛИЗАТОРА, ВАРОВИКА И ДР. ВХОДНИ МАТЕРИАЛИ

По правило 1% от входните материали са катализатор и варовик. Катализаторът под формата на минерална във вид на прах субстанция се доставя изключително от АЛФАКАТ в необходимите количества на мястото на производство. Доставката става в големи затворени чували, които са транспортно надеждни.

Неоходимият за неутрализацията варовик се доставя на място от местни източници и се прилага само при съдържащи хлор и флуор отпадъци, каквито са PVC и PCB-маслата. Съответни повторно използваеми опаквовки (като при катализатора) за доставката му могат се набавят от АЛФАКАТ.

Както катализатора, така и неутрализатора са химически безпроблемни, но следва да са обект на отговорно отношение, тъй като са част от световната система за снабдяване на съоръжението.

ОБСЛУЖВАНЕ НА СЪОРЪЖЕНИЕТО

Съоръжението е компактно и гъвкаво. В случаи на работа с чужди материали( преработка на отпадъчни материали на даден клиент) е добре да се работи трисменно, което означава да има обучен по един специалист на смяна. Задачата му е да следи за непрекъснатото постъпване на входните и отвеждане на изходните материали.

Съответният персонал преминава на обучение при производителя на съоръжението. Подробна документация за обслужване също се предоставя. Допълнително се извършва периодично обучение за всички новости в техниката.

Възможна е работа на съоръжението и на една смяна.

Част от договора за поддръжка е наличието на 24 часов център за телефонно обслужване, който дава технически компетентни съвети за отстраняване на смущения в работата на съоръжението.

НАДЕЖНОСТ

По принцип специални мерки за сигурност не са наложителни, тъй като нито изходните суровини, нито крайният продукт-дизеловото гориво не влизат в специален клас на опасни вещества. Освен това технологичният процес протича при по-ниска от 400 градуса Целзий температура в отсъствие на високо налягане.

Философията на производителя е свързана с отдване на изключително внимание на минимирането на всички възможни опасности. Така предлаганото съоръжение може да се използва и в страни, където няма достатъчно обучен персонал.

Така съоръжението е технологично подготовено да работи със сателитна връзка за да се осъществява сервиз по всяко време, дори в страни където няма интернет или в отдалечени райони без интренет връзка.

Съоръжението си набавя самостоятелно необходимата енергия и всички важни параметри на процеса се контролират и управляват. Поради компактното техническо решение на съоръжението изтичане на газове е изключено. Единствените емисии са газовете от BHKW-топлинен блоков генератор, който произвегда ел. ток и топлина, както и топлината отработена в съоръжението.

Въпреки това следва да се поставят редица изисквания за сигурност към преработката на различните материали.

От една страна са изискванията за плътност на съоръжението, които се гарантират със създаване на незначително ниско налягане. Неговата промяна включва автоматично системата за сигурност. От друга старана има изисквания за плътност на проводите-входни и изходни, които в случай на пробиви са подсигурени от ваната около съоръжението, така че практически да няма попиване на материали в терена.

За разлика от другите практикувани технологии НЯМА ОПАСНОСТ ОТ ОБРАЗУВАНЕ НА ВИСОКОТОКСИЧНИТЕ ГАЗОВЕ ДИОКСИН ИЛИ ФУРАНИ, тъй като температура, при която те могат да се образуват изобщо не се достига.

Тъй като технологично се работи с кремообразна емулсия от масло, отпадъчни материали и катализатор е нужно да се наблюдава непрекъснато нивото на течностите и движението им за да може при спадане или отказ на някоя помпа или турбина съоръжението да бъде изключено.

Всички измервателни сензори са редундантно изпълнени (удвоени), при това винаги трябва да корелират най-малко 2 измерени стойности, инак съоръжението автоматично се изключва.

Изключването става за кратко време чрез спиране на енергийния източник, което води да спад на темепратурата. Това от своя страна поради ендотермичния характер на реакцията води до рязък спад в температурата на сместа.

Изключването не води до някакви последствия, тъй като веднага в съоръжениети се вкарва масло и не може да стане запушване с пластмасовите отпадъчни суровини. Освен това всяко изключване е съпроводено от сигнална аларма в централния сервиз и се вписва в масива от протоколи , който се води дистанционно.

Повторното включване на съоръжението е възможно след премахване на причината и одобрение от централния сервиз. По този начин се избягват грешки от обслужването и недопустими опити за ремонт.

Повторното стартиране на съоръжението отнема 45 минути. То също се контролира и управлява централно.

ДОПЪЛНИТЕЛНИ УСЛОВИЯ ЗА НАДЕЖДНОСТ НА СЪОРЪЖЕНИЕТО
ПО ОТНОШЕНИЕ НА ИЗХОДНИТЕ МАТЕРИАЛИ

СЪОРЪЖЕНИЕТО ГАРАНТИРА ПЪЛНО ОТДЕЛЯНЕ НА МЕТАЛНИТЕ КОМПОНЕНТИ И ЦЯЛОСТНО РАЗПАДАНЕ НА ПРИОНИТЕ!

Йонообменните катализатори свързват халогените в соли под температурата на разпадането им, така че те не могат да образуват диоксини и въобще не могат да преминат в газово състояние. В случай на преработка на замърсени материали има пълна гаранция за свързване на прионите и металите в тях с катализатора, така че и тук е елиминирана опасността от замърсяване.

В рамките на процеса става напълно отделяне на неорганичните съпътстващи материали (метални замърсители), които се вкарават с входните суровини. Това става чрез кристална адсорпция на катализаторните кристали, които след това агломерират и образуват остатъци, подлежащи на извеждане от процеса на преработка.

Съоръжението е така изградено, че металите съдържащи се във входния поток раздробени суровини още в течната фаза образуват отпадък (отработен катализатор) и като такъв се извеждат навън. Тъй като крайният продукт-дизел се получава във фаза изпаряване то в него не могат да влязат тези отпадни субстанции.

Така влезлите със суровината метали се елиминират заедно с др. неорганични отпадъци. Те допълнително могат да се отделят от отпадните материали чрез устройство за електролиза.

Освен това всички входни материали се смесват с горещото масло от реакцията при температура над 300 градуса Целзий и няма възможност да излязат навън, така че нито една белтъчна молекула, т.е нито един прион не може да излезе навън или премине в дизела без да се разпадне. Няма условия за изпускането им, така както става при технологиите на изгаряне.

СЕРВИЗЕН ДОГОВОР

Производителят предлага на купувача договор за сервиз , който включва поддръжка и подмяна на частите на място. Създаденият за клиентите център за телефонна поддръжка може да анализира смущенията незабавно и чрез прелаганото непрекъснато интернет наблюдение могат да се редуцират значително смущенията.

По желание на клиента може да се извършва дистанционно блокиране на съоръжението в случай на отказ на турбините или неоторизирана намеса в работата на съоръжението.

НЕОБХОДИМИ РАЗРЕШЕНИЯ

По отношение правото на строеж, защитата от експлозия, охрана на труда производителят предоставя необходимата документация на купувача с цел да се набавят изискваните разрешения. По отношение на защитата от вредни емисии няма нужда от специални режими, тъй като съоръжението не отделя вредни емисии.

Съоръжението не отделя газови емисии. Въглеводородите се разпадат каталитично до дизел. В турбините/помпите на системата няма образуване на газове. Така в системата няма газообразуващо катализиране на коксови кристали. Най-високата температура на реакция е 350 градуса по Целзий, което е със 70 градуса под най-ниската температура за образуване на коксови кристали (420 градуса по Целзий).




ИКОНОМЧЕСКИ ПАРАМЕТРИ

Непрекъснато расящите цени на нефта и нефтопродуктите правят особено важно търсенето на алтернативни методи за рециклиране, какъвто е описаният тук. Това е резултат на особено високия КПД на преработка на пластмаси, отработени масла и смазки, а също така и на органични материали, като рапица и дървесина. Не по-малко е и значението на преработката на отпадъци от хранителната индустрия, ососбено от месопреработката.

Вместо както до сега да се преработват отпадъците със скъпи технологии, изискващи голямо потребление на енергия и даващи допълнителни емисии на СО2, предлаганата технология дава почти пълно преобразуване на отпадъците в ценна суровина.

Крайният продукт има много високо качество и неограничено е използваем като гориво за двигатели или отопление(октаново число над 56).

Поради високото КПД на съоръжението (над 80%) технологията дава положителен енергиен баланс, самоосигурява се в енергийно отношение и няма вредни емисии ( те са сведени да газовете отделяни от BHKW топлинния блоков генератор ).

Тъй като при тази технология изобщо не се произвежда СО/СО2, а те се превръщат в енергоносител в дизеловото гориво тя предствлява технологично развитие, което намалява вредните емисии в атмосферата.

Дори и най – новите технологии не могат да предложат такъв положителен енергиен баланс по отношение на отпадните продукти. Например водородните клетки за двигатели произвеждат СО/СО2 като отпаден продукт и от друга страна се нуждаят за катализатор от редкия в приридата метал платина.

СТОПАНСКИ ПРЕИМУЩЕСТВА НА ТЕХНОЛОГИЯТА:
 Създаване на работни места и инженерен потенциал.
 Значително намаляване на СО2 емисиите и принос за запазването на околната среда.
 Производство на гориво от отпадъци с висок икономически ефект.
 Значително намалявяне на вноса на нефтопродукти.
 Трайна независимост от международната политика по отношение на нефта при използване на местните ресурси.

ПОТЕНЦИАЛНИ РАЗХОДИ

Тук представените разходи следва да служат само за обща ориентация. Те включват:
 Рзходи за планиране,
 Разходи за получаване на необходимите разрешения,
 Разходи за съоръжението,
 Лицензни разходи,
 Разходи за вкарване в експолоатация,
 Производствени разходи:
 Персонал
 Катализатор
 Администрация
 Застраховки и допълнителни разходи
 Др. разходи и поддръжка
 Разходи за финансиране

Тъй като изходните суровинни отпадъци могат да са различни се разглежда само продажбата на дизеловото гориво по международни цени.

Приема се използваемост на съоръжението от 10 години, макар че фактически при постоянната му поддръжка и подмяна на частите то не се амортизира.

Персоналните разходи са смятани за 3-сменна работа по 2 души на смяна,
макар че при този почти напълно автоматизиран процес един би могъл да е достатъчен.


Пресметнати са разходите за 1 литър дизел :

0,23 Евро









ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Образуването на нефт от биологични субстанции в природата от стотици милиони години е един незаменим природосъобразен процес. Той е дал възможност да се освободи кислорода в атмосферата.

Днес същият процес дава възможност да се преработват отпадъци с помоща на дизелови катализатори и да се произвежда дизелово гориво.

Това е икономически изгодно и за страните, които разполагат с това гориво, тъй като няма по евтино и природосъобразно производство като каталитичното трансформиране при около 300 градуса Целзий в дизел.

Качеството на произвеждания дизел е много по-високо от очакваното. Дори при проблемни отпадъци като битуми, дестилационни отпадъци от рафинериите се произвежда дизел с октаново число от 60, т.е. с особено високо качество. Този процес в бъдеще може да гарантира много сериозни източници на енергия.

Високото КПД на технологията води до икономия в СО2 емисиите. И тъй като от месец май 2005 година изтича разрешението за депониране на тези отпадъци, то СО2 баланса на една страна ще се влияе от стратегията за третиране на тези отпадъци. Тук се дава възможност емисите да се намалят и да се спестят пари.

ФАКТИ
 С едно КДВ 500 се произвеждат мин. 500 литра дизел.
 500 литра са достатъчни за захранване на 2 мегавата BHKW топлинен блоков генератор.
 BHKW топлинен блоков генератор дава 40% електрическа и 60% термична енергия.
С други думи от отпадъци се произвеждат:
 Електрическа енергия от 2 мегавата и
 Термична енергия от 3 мегавата.

Тази енергия се призвежда децентрализирано и може да се използва на място без разходи за електро и топлопроводи.

Нито една позната система не предлага подобни възможности в комбинация със защита на околната среда. И нито един метод не може да бъде сравнен от гледна точка на оптимиране и децентрализирано решаване на проблема с отпадъците, паралелно с постигане на енергийна независимост.

Автор на изобретението, което е патентовано в цял свят е д-р КРИСТИАН КОХ.