Synteza kwasu akrylowego i estrów akrylowych w oparciu o surowce odnawialne, w tym o frakcję glicerynową z produkcji estrów metylowych kwasów tłuszczowych – projekt finansowany w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, lata 2007-2013
Priorytet 1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii,
Działanie 1.3. Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki naukowe,
Poddziałanie 1.3.1 Projekty rozwojowe.
Projekt realizowany przez Konsorcjum w składzie:
INSTYTUT CHEMII PRZEMYSOWEJ
im. Prof. Ignacego Mościckiego w Warszawie – Koordynator
INSTYTUT PALIW I ENERGII ODNAWIALNEJ w Warszawie
UNIWERSYTET WROCŁAWSKI WYDZIAŁ CHEMII we Wrocławiu
ZAKŁADY AZOTOWE W TARNOWIE-MOŚCICACH S.A. w Tarnowie
Wartość projektu |
24 682 275,26 PLN |
Kwota kwalifikowana |
22 640 000 PLN |
W tym dofinansowanie z EFRR |
19 244 000 PLN |
Okres realizacji |
2008-2015 |
Instytucja Zarządzająca: Ministerstwo Rozwoju Regionalnego
Instytucja Pośrednicząca: Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Opis projektu
Celem ogólnym projektu jest opracowanie innowacyjnego rozwiązania dla przedsiębiorstw branży chemicznej w postaci projektu procesowego instalacji półtechnicznej (pilotowej) syntezy kwasu akrylowego i estrów akrylowych w oparciu o surowce odnawialne, które odpowiada potrzebom przedsiębiorców, posiada aplikacyjny charakter – jest ukierunkowane na bezpośrednie zastosowanie w praktyce i przyczyni się do poprawy innowacyjności i konkurencyjności przedsiębiorstw, a tym samym do rozwoju polskiej gospodarki. Projekt procesowy instalacji będzie następnie udostępniany wszystkim zainteresowanym podmiotom gospodarczym w kraju i za granicą na zasadach rynkowych.
W ostatnich latach w Polsce obserwuje się duży wzrost rynku polimerów akrylowych zaspokajany niemal w całości importem. Krajowa produkcja polimerów akrylowych znajduje się w stanie strukturalnego niedorozwoju ze względu na krajowy deficyt propylenu, stanowiącego zaplecze surowcowe dla realizacji ciągów technologicznych w drzewie wytwórczym polimerów akrylowych. W tej sytuacji wdrożenie do praktyki przemysłowej procesu produkcji kwasu akrylowego (półproduktu do syntezy polimerów akrylowych) opartego o propylen, doprowadziłoby do zwiększenia deficytu propylenu na rynku krajowym i zaburzenia stabilności surowcowej kraju. Propylen jest surowcem deficytowym nie tylko w Polsce, ale także w UE, dlatego też opracowanie technologii pozwalającej na zastąpienie go w niektórych produkcjach surowcem niedeficytowym byłoby korzystne zarówno w skali kraju jak i w skali międzynarodowej.
Opracowanie procesu sprzęgającego przewidywaną, wraz z rozwojem produkcji biopaliw, nadpodaż gliceryny z rosnącym zapotrzebowaniem na pochodne kwasu akrylowego będzie miało istotne znaczenie dla rozwoju i poprawy konkurencyjności polskiego przemysłu chemicznego o znaczeniu globalnym.
Konsorcjum
Do obowiązków Członków Konsorcjum należy:
- Dostarczanie Koordynatorowi materiałów niezbędnych, z punktu widzenia wymogów formalnych, do sporządzenia wniosku o dofinansowanie projektu,
- W przypadku członków konsorcjum realizujących zadania badawcze tj. Instytutu Chemii Przemysłowej im. prof. I. Mościckiego, Instytutu Paliw i Energii Odnawialnej oraz Uniwersytetu Wrocławskiego, Wydział Chemii zapewnienie środków finansowych na pokrycie wkładu własnego.
- W przypadku członków konsorcjum realizujących zadania badawcze tj. Instytutu Chemii Przemysłowej im. prof. I. Mościckiego, Instytutu Paliw i Energii Odnawialnej oraz Uniwersytetu Wrocławskiego, Wydział Chemii dostarczanie Koordynatorowi sprawozdań dotyczących celowości i prawidłowości wykorzystania przekazywanych jej środków wraz z wymaganymi załącznikami, zwanych dalej sprawozdaniami finansowymi, oraz informacji dotyczących realizacji należących do niej zadań, zwanych dalej sprawozdaniami merytorycznymi, w wyznaczonym przez Koordynatora terminie.
Poniżej przedstawiono zakres obowiązków członków związanych z realizacją prac (zadań) będących przedmiotem Projektu:
Instytut Chemii Przemysłowej w Warszawie jest Koordynatorem projektu, a ponadto odpowiada za realizację zadań:
- Kompleksowe badania nad powiększaniem skali procesu syntezy akroleiny z gliceryny od skali wielkolaboratoryjnej do ćwierć-technicznej – oraz opracowanie założeń do projektu procesowego syntezy i rozdziału akroleiny w skali półtechnicznej
- Kompleksowe badania nad utlenianiem akroleiny do kwasu akrylowego w fazie ciekłej od skali wielkolaboratoryjnej do ćwierć-technicznej oraz opracowanie założeń do projektu procesowego utleniania akroleiny do kwasu akrylowego i rozdziału produktów reakcji w skali półtechnicznej
- Kompleksowe badania nad powiększaniem skali procesu estryfikacji kwasu akrylowego alkoholami od skali wielkolaboratoryjnej do ćwierćtechnicznej oraz opracowanie założeń do projektu procesowego estryfikacji kwasu akrylowego i rozdziału produktów w skali półtechnicznej
- Opracowanie założeń do projektu procesowego węzła oczyszczania ścieków i utylizacji produktów ubocznych z powyższych syntez
- Nadzór autorski nad przygotowywaniem projektów procesowych instalacji pilotowej dla powyższych etapów
- Badania nad syntezami pokrewnymi z gliceryny (w tym nad syntezą propandiolu) od skali laboratoryjnej do ćwierć-technicznej oraz opracowanie założeń do projektu procesowego syntezy i rozdziału produktów przemian pokrewnych z gliceryny w skali półtechnicznej
- Analiza ekonomiczna na poziomie poszczególnych etapów powiększania skali procesu syntezy kwasu akrylowego z gliceryny i całego procesu
- Wykonanie projektów procesowych: węzła syntezy i rozdziału akroleiny z gliceryny, węzła syntezy i rozdziału kwasu akrylowego z akroleiny, węzła syntezy i rozdziału estrów kwasu akrylowego oraz węzła oczyszczania ścieków i utylizacji produktów ubocznych z powyższych syntez (zadanie to będzie zlecone instytucji zewnętrznej wybranej w ramach konkursu).
Instytut Paliw i Energii Odnawialnej: odpowiada za: kompleksową analizę i ocenę krajowej bazy surowcowej komponentów odnawialnych wykorzystywanych w procesie, w tym gliceryny i alkoholi w tym wielkości produkcji w kraju, dokonanie analizy surowca z uwzględnieniem geograficznego podziału wg kryteriów koncentracji producentów, ilości i wielkości zakładów produkcyjnych wytwarzających surowce,
Poza tym Instytut Paliw i Energii Odnawialnej reprezentuje instytucje zrzeszone w Polskiej Platformie Technologicznej Biopaliw i Biokomponentów, które będą dostawcami surowców do procesu (gliceryny i alkoholi).
Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii odpowiada za badania nad utlenianiem akroleiny do kwasu akrylowego w fazie gazowej i ciekłej w skali laboratoryjnej i wielkolaboratoryjnej oraz nadzór autorski przy powiększaniu procesu od skali wielkolaboratoryjnej do ćwierć-technicznej i opracowaniu założeń do projektu procesowego utleniania akroleiny do kwasu akrylowego w skali półtechnicznej.
Firma z przemysłu – Zakłady Azotowe w Tarnowie-Mościcach S.A. – jest potencjalnym adresatem technologii. Zakłady są wstępnie zainteresowane wdrożeniem opracowanej w ramach powyższego projektu badawczego technologii. Decyzja o wdrożeniu zostanie podjęta na podstawie oceny efektywności ekonomicznej przedsięwzięcia.
Każdy z członków Konsorcjum realizujący zadania badawcze odpowiada za wykonanie przypisanych mu zadań badawczych, określonych zgodnie z umową o dofinansowanie projektu pt.: .Synteza kwasu akrylowego i estrów akrylowych w oparciu o surowce odnawialne, w tym o frakcję glicerynową z produkcji estrów metylowych kwasów tłuszczowych. realizowanym w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka oraz w harmonogramie wykonania projektu zawartego w umowie z Instytucją Pośredniczącą.
Analiza popytu
Odbiorcami projektu będą:
- producenci biopaliw, którzy chcieliby zagospodarować wytwarzaną przez siebie glicerynę w możliwie najbardziej opłacalny sposób: wytwórnia biopaliw z olejów roślinnych w Trzebini (Rafineria Trzebinia), Biopaliwa S.A. oraz firmy planujące lub realizujące budowę instalacji produkcji bio-diesla: J&S Energy S.A., Skotan, Elstar Oils, Brasco S.A., Komagra S.A., Lotos Biopaliwa S.A.
- polskie przedsiębiorstwa chemiczne, które, z uwagi na brak bazy surowcowej (głównie propylenu), nie rozwijały do tej pory działalności w kierunku produkcji i przetwórstwa pochodnych akrylowych: Firma Chemiczna Dwory S.A, Zakłady Azotowe w Tarnowie-Mościcach S.A., Zakłady Azotowe Kędzierzyn S.A.
- ze względu na innowacyjny charakter opracowywanej technologii, i światowy problem nadpodaży gliceryny, powstały projekt procesowy instalacji półtechnicznej (pilotowej) będzie również technologią eksportową oferowaną firmom zagranicznym borykającym się z problemem nadpodaży gliceryny oraz zainteresowanym produkcją pochodnych akrylowych z surowców odnawialnych
- instytucjami zainteresowanymi rezultatami projektu w postaci zgłoszeń patentowych, skomercjalizowanych wyników badań B+R, publikacji naukowych będą placówki naukowe zajmujące się badaniami naukowymi w zakresie chemii i technologii chemicznej, m.in. w kierunku nowych możliwości produkcji pochodnych akrylowych.
Określenie popytu na rezultaty przedsięwzięcia badawczego
Przewidywany popyt na rezultaty projektu niewątpliwie będzie zależał od kilku czynników zewnętrznych, tj. wielkości nadpodaży gliceryny z produkcji bio-diesla, kondycji polskich przedsiębiorstw chemicznych, kondycji firm zagranicznych chcących zainwestować w Polsce, cen surowców i produktów (gliceryny, kwasu akrylowego, estrów akrylowych).
Uzyskane, w wyniku przeprowadzonej analizy ekonomicznej, parametry ekonomiczne procesu tj. ROI > 25,4 % oraz czas zwrotu nakładów inwestycyjnych rzędu 3,9 [roku], są wysokie i wskazują, że istnieją duże szansa uzyskania opłacalnej technologii przemysłowej. Tym bardziej, że cena surowca w tym procesie . gliceryny technicznej sukcesywnie spada (m.in. artykuł: Doris de Guzman, Glycerin gears up for new uses, ICIS Chemical Business Americas, February 12-18, 2007). Im bardziej technologia będzie opłacalna tym większe zainteresowanie wzbudzi wśród potencjalnych inwestorów przemysłowych. Poza tym wszystko wskazuje na to, że w najbliższych latach nastąpi znaczna nadpodaż gliceryny z produkcji bio-diesla zarówno na rynku krajowym jak i międzynarodowym i opracowywana technologia będzie jedyną technologia na rynku pozwalającą na zagospodarowanie tego produktu/surowca. Z drugiej strony w ostatnich latach obserwujemy niebywałą dynamikę rozwoju rynku polimerów akrylowych w Polsce. W latach 2002-2005 wynosiła ona 6-10%/rok.
Zapotrzebowanie na ten surowiec jest kreowane przez rozwój rynku farb i pokryć powierzchniowych (w szczególności w zastosowaniach przemysłowych) oraz segmentu produktów konstrukcyjnych (świetliki, marmury, oszklenia, panele przezroczyste, ekrany i przesłony, elementy kabin natryskowych, wanien, brodzików umywalek), tekstyliów i środków wykończalniczych dla budownictwa. Bez wątpienia budownictwo w dalszym ciągu będzie znacznie się rozwijać, a to pociągnie za sobą zarówno rozwój rynku farb i pokryć powierzchniowych, jak i segmentu produktów konstrukcyjnych, a co się z tym wiąże również polimerów akrylowych.
Biorąc pod uwagę zainteresowanie procesem na etapie badań, dane rynkowe dotyczące przewidywanej nadpodaży gliceryny, rosnącego popytu na produkty procesu oraz dane dotyczące cen produktów i głównego surowca – gliceryny, możemy śmiało przyjąć, że projekt zostanie wdrożony przez 1-3 firmy.
Struktura organizacyjna konsorcjum naukowo-przemysłowego przewidziana do realizacji projektu
Instytucja Pośrednicząca: Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Jacek Kijeński
Kierownik projektu sprawuje nadzór nad realizacją merytoryczną i formalną prac oraz nad prawidłowością wydatkowania środków finansowych i jest odpowiedzialny wobec Koordynatora za prawidłową realizację projektu.
Koordynator: Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego reprezentowany przez Dyrektora Instytutu mgr inż. Józefa Menesa.
Koordynator projektu jest odpowiedzialny wobec Instytucji Pośredniczącej za wykonanie projektu, w tym za działania i zaniechania Kierownika projektu oraz jednostek będących wykonawcami projektu w zakresie obowiązków wynikających z umowy o dofinansowanie projektu oraz za wydatkowanie środków finansowych zgodnie z tą umową.
Do obowiązków koordynatora należy:
a) koordynowanie realizacji projektu zgodnie z opisem i harmonogramem projektu
b) prowadzenie nadzoru merytorycznego, formalnego i finansowego nad realizacją projektu, zgodnie z umową o dofinansowanie projektu zawartą pomiędzy Koordynatorem a Instytucją Pośredniczącą
c) składanie sprawozdań oraz rozliczanie projektu zgodnie z umową o dofinansowanie projektu zawartą pomiędzy Koordynatorem a Instytucją Pośredniczącą
Rada Programowa
W skład Rady Programowej wchodzi po jednym przedstawicielu każdego z członków Konsorcjum oraz Kierownik projektu, który kieruje pracami Rady jako jej przewodniczący:
prof. dr hab. inż. Jacek Kijeński |
przewodniczący Rady Programowej |
dr inż. Włodzimierz Ratajczak, prof. IChP |
Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. I. Mościckiego |
dr inż. Krzysztof Biernat |
Instytut Paliw i Energii Odnawialnej |
prof. dr hab. Anna Trzeciak |
Wydział Chemii, Uniwersytet Wrocławski |
inż. Wiesław Kozioł |
Dyrektor Departamentu Rozwoju Zakładów Azotowych w Tarnowie-Mościcach |
Do obowiązków Rady Programowej należy:
a. współpraca z Koordynatorem w zakresie organizacji i zarządzania projektem,
b. monitorowanie przebiegu realizacji projektu,
c. dokonywanie odbiorów prac wykonanych w ramach poszczególnych zadań projektu
d. wyrażanie opinii w sprawach merytorycznych i etycznych.
Odbiory prac odbywać będą się w Instytucie Chemii Przemysłowej w Warszawie, który zobowiązuje się do pisemnego (pocztą lub elektronicznie) powiadamiania Stron o odbiorze zadań, na 10 dni roboczych przed planowanym terminem odbioru, zaś Strony realizujące zadania badawcze zobowiązane są do przygotowania sprawozdań merytoryczno-finansowych z realizacji zadań, które są przedmiotem odbioru.
Biuro Projektu:
tel. +48 22 568 27 43
Obowiązki Zespołu
- współpraca z zespołami badawczymi realizującymi projekt od strony naukowej, współpraca z Kierownikiem projektu,
- przygotowywanie oraz archiwizacja dokumentacji projektu, w tym dokumentacji Rady Programowej,
- pozyskiwanie informacji od wykonawców projektu dotyczących postępu realizowanych zadań w zakresie formalno-prawnym i finansowym,
- przygotowywanie informacji o postępach i stanie formalno-prawnym realizacji zadań dla Rady Programowej,
- współorganizowanie z Kierownikiem projektu spotkań dotyczących projektu, w tym posiedzeń Rady Programowej oraz seminariów naukowych,
- sporządzanie wniosków o płatność,
- sporządzanie harmonogramów realizacyjnych oraz protokołów odbioru poszczególnych zadań, zbiorczych raportów kwartalnych i rocznych oraz raportu końcowego z realizacji projektu dla Instytucji Pośredniczącej na podstawie materiałów przesłanych przez wszystkich konsorcjantów oraz zespoły badawcze IChP,
- przedstawianie pełnej informacji nt. realizacji projektu Dyrektorowi IChP oraz Z-cy ds. Naukowo – Badawczych,
- prowadzenie biura projektu.