Промышленная технология извлечения редкого изотопа 3Не из природного газа криогенными методами.

1. TERNARY
Промышленная технология извлечения
изотопа 3Не из природного газа
криогенными методами
Максим Куприянов
Москва 2016

2. Конкурс «Техностарт-2016»
Проблема: покрытие мирового дефицита 3Не
Единственный промышленный источник 3Не – тритий.
Сокращение производства (ядерное разоружение).
Цена упущенных возможностей = 30 тыс нл/г * 180 тыс. руб=
5,4 млрд. руб./год
Дефицит 3Не сегодня ~ 30 тыс. нл*/год
*количество газа в 1 литре при давлении 760 мм.рт.ст. и температуре 20°C
2
2009 – 2014 цена на изотоп выросла в 7 раз
Минимальная мировая стоимость сегодня - 3000 $/нл
(далее расчет по минимальной стоимости)
Максимально зафиксированная цена - 6600 $/нл
(по данным о реализации изотопа компанией РОСОБОРОНЭКСПОРТ)
Основные
области
применения 3Не
Магнитно-резонансная
томография
Гироскопы для высокоточной
навигации
Детекторы нейтронов
Низкотемпературная
физика

3. Конкурс «Техностарт-2016»
Решение(1): промышленная установка извлечения 3Не из ПГ
Гелий из природного газа,
после ожижителя
15 млн нл/год*
Предварительное
обогащение на ГПЗ
Ректификация
Адсорбция
Лаборатория
МГТУ
им. Н.Э. Баумана
(4Не+3Не)
3Не ~ 0,1…1,4 ppm
Спектрально-
чистый 4Не
3Не 99,999%
15 тыс.
нл/год
3Не 0,1…5%
3Не 50…95%
3
*Расходы приведены к Амурскому ГПЗ

4. Конкурс «Техностарт-2016»
Решение(2): промышленная установка извлечения 3Не из ПГ
ДОСТОИНСТВА ТЕХНОЛОГИИ:
• успешно опробована в
лабораторных условиях;
• покрытие половины мирового
дефицита;
• производство экологически
безопасно;
• промышленные масштабы;
• сокращение эксплуатационных
затрат.
4

5. Конкурс «Техностарт-2016»
Конкурентные преимущества
Производство
из трития Ternary
Себестоимость
норм. литра > 420 000 руб. 100 000 руб.
Экологическая
безопасность
Радиоактивное сырье и
загрязнение окружающей
среды
Экологически безопасно
Время
реализации
> 10 лет 5 лет
Доступность
сырья
Сокращение производства Развернутое производство ПГ,
большие запасы
5

6. Конкурс «Техностарт-2016»
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
Потребность Производство
График мирового спроса и предложения 3Не
Ожидаемый рост к 2024 г. в связи с запуском проекта ITER
3Не, тыс. нл
Рынок: объем потребления 3Не в мире
Возможность для Российской газовой отрасли покрыть более половины мирового
дефицита 3He объемом 18 500 нл/год, общей стоимостью 3,33 млрд. руб. /год
Мировое производство 3Не 32 500 нл/год (извлечение гелия 290 млн. м3 в
год) суммарный доход 5,85 млрд. руб./ год
6
Потенциальные потребители
технологии TERNARY :
(заявка на НИР)
Основные производители 3Не сегодня:
военные отрасли стран, обладающих ядерным
оружием на основе трития (3Не как побочный
продукт от переработки трития при хранении)
Основные потребители 3Не:
-BlueFors Cryogenics Oy Ltd
-Neutron Detector Tubes Manufactures, Centronic
(USA and UK),
-Barthold (Germany),
-Canberra(Connecticut and UK)
-LND( New York),
-GE Reuter Stokes (Ohio)

7. Конкурс «Техностарт-2016»
План развития проекта
НИР+ОКР
I этап
НИР+ОКР
II этап
Опытно-
конструкторская
установка
Промышленная
установка на ГПЗ
• Лабораторные
исследования
• Подтверждение
реализации
технологии
• Создание опытной установки
• Проведение испытаний
• Оптимизация
технологических этапов
0 3 5 Год
Инвестиции
• Создание опытно-
промышленной
установки фильтрации
• Подтверждение
характеристик в
промышленном
масштабе
• Создание установки
мелкосерийного
производства
• Реализация продукта
до конечного
потребителя
-завершенный этап -этап, требующий инвестиций
Расчеты приведены с учетом получения 15 000 нл/год
120 млн. руб.
+300 млн. руб.
42,5
%
20
17,5
20
- материалы - оборудование, без учета
собственных средств
- заработная
плата
- накладные расходы
7
• Создание установок
ректификации и
адсорбции+200 млн. руб.

8. Конкурс «Техностарт-2016»
TERNARY
Бизнес-модель
• Газовый анализ и
сертификация;
• НИР и ОКР.
Работы,
выполняемые самостоятельно:
Возможные партнерства:
*- реализация через компании обладающие правом продажи товаров двойного
назначения (РОСОБОРОНЭКСПОРТ и др.)
8
НУК «Э» при
МГТУ им. Н.Э. Баумана
ООО
«Инергаз»
Инвестор
Потребитель технологии
TERNARY
Посредник*
Заказчик
Компания -
партнер
Потоки:
- Инвестиции
-3Не
- Прибыль
Предполагаемая прибыль от
реализации технологии, авторского
надзора и лицензирования
(опыт сотрудничества с партнерами)

9. Конкурс «Техностарт-2016»
Прибыль
0 32 Год2,5 3,5 4
Прибыль от промышленного
внедрения за год
4,5 5
300 млн. руб.
1,2 млрд. руб.
- Срок окупаемости проекта
Производственные
мощности,%
15 45 100
Экономический эффект технологии TERNARY при
продажи 15 тыс. нл 3Не:
15 тыс. нл/год* 180 тыс. руб/нл = 2,7 млрд. руб./год
9

10. Конкурс «Техностарт-2016»
Лосяков Николай Петрович
Ведущий инженер проекта,
к.т.н., инженер, Генеральный
директор ООО «Инергаз».
Более 15 лет опыта работы в
области разделения изотопов
неона
Команда
Ключевые лица команды:
Бондаренко Виталий Леонидович
Руководитель проекта
д.т.н., профессор,
зав. кафедрой "Э-4" МГТУ им. Н.Э. Баумана,
академик МАХ, почётный член МИХ.
Более 20 лет опыта работы в области
получения редких инертных газов
высокой чистоты
Куприянов Максим Юрьевич
Ведущий исполнитель проекта,
инженер, сотрудник лаборатории и
преподаватель кафедры Э-4 МГТУ
им. Н.Э.Баумана.
Более 6 лет опыта работы в
области разделения изотопов
гелия
Коллектив лаборатории
кафедры Э-4
МГТУ им.Н.Э.Баумана
Планируется участие в команде
15 человек
10

11. Конкурс «Техностарт-2016»
Низкая себестоимость
конечного продукта
Возможность для российского
производства стать лидером на
мировом рынке
Команда высоко-
квалифицированных
специалистов
Спасибо за внимание!
11