Экономическое обоснование технологии получения биотоплива из с/х сырья

Министерство  сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение  высшего профессионального образования 

«Орловский  государственный аграрный университет»

Факультет биотехнологии и ветеринарной медицины

 

 

Допустить к защите

«____» ___________ 2013 г.

___________/ Буяров А.В./

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Экономика организации  и управление производством»

 

Тема курсовой работы: Экономическое обоснование  технологии получения биотоплива из с/х сырья.

 

 

Автор курсовой работы:   Гулькова Ю.А.        90291      Био-491_____

Специальность : 240901 – Биотехнология____________________

Курсовая работа защищена с оценкой: _________________

Руководитель курсовой работы к.э.н., ст. преподаватель Буяров А.В.

Регистрация «____» ___________2013 год

 

 

 

 

 

Орел – 2013

Содержание

Введение……………………………………………………………….….......3

1.Теоретические  основы исследования………………………….….…..…..4

1.1.Перспективы получения биотоплива из биомассы.……….………......4

1.2.Характеристика биотоплива…………………………............................7

1.3Сырье для  производства биоэтанола……………………………………10

1.4.Этанол как топливо……………………………………………….………12

1.5.Методы производства………..................................................................14

1.6.Технология производства……………………………………………..….15

2.Организационно-экономическая  характеристика предприятия ООО «Коротыш»……………………………………………………………….……19

2.1. Природные условия деятельности предприятия, его специализация и размер…………………………………………………………………….…….19

 2.2. Ресурсный потенциал предприятия……………………………….……20

 2.3. Финансовые результаты деятельности предприятия………………….29

 3. Повышение эффективности работы производства………………….…..34

3.1. Современное состояние и эффективность производства этанола.........34

3.2. Пути совершенствования производства этанола…………………. .......35

3.3.  Экологические и экономические аспекты биоэтанола: все «за» и «против»…………………………………………………………………….....36

3.4. Экологические и экономические аспекты биодизеля: все «за» и «против»…………………………………………………………………….....37

Выводы и  предложения……………………………………………………....40

Список используемой литературы……………………………………….….44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Данная  курсовая работа посвящена изучению технологии получения биотоплива из сельскохозяйственного сырья.  В мировой экономике все большее применение находит биоэтанол, смесь, получаемая при переработке возобновляемого растительного сырья, которая в качестве основного компонента содержит этанол и применяется для производства биотоплива. В странах, производящих большие объемы зерна, к которым относится и Россия, для производства биоэтанола широко используются злаковые культуры, среди которых пшеница, кукуруза, рожь, просо. Биоэтанол используется в качестве составного компонента этанольного моторного топлива, содержащего бензин, и называют это топливо бензанолом. В странах ЕС предусмотрено обязательное использование этанола как компонента моторного топлива. Это направление использования возобновляемого сырья начинает развиваться и в России. Основной причиной низкой конкурентоспособности бензанола по отношению к бензину является его высокая стоимость.

Целью данной курсовой работы является изучение теоретических основ производства этанола, выявление актуальных проблем, а также поиск путей совершенствования данного производства. Объектом исследования данной работы является ООО «Коротыш».

Сейчас  в мире в общем объеме топлива  для транспорта используется около 2% биотоплива, полученного из биомассы, а увеличение его доли сдерживалось умеренным ценам на нефть. С удвоением цен на нефть за последние годы биотопливо становится экономически конкурентоспособным.

При написании  данной курсовой работы использовались следующие методы исследования:

1. Экономико-статический

2. Монографический

3. Абстрактно-логический

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ получения  биотоплива из сырья сельскохозяйственного производства

 

1. Перспективы получения биотоплива из  биомассы.

Быстро  растет интерес к «топливному» этанолу, полученного из биомассы отходов. Активно изучается процесс переработки органических и бытовых отходов на синтез газа, который дальше идет на синтез углеводородов и этанола. Техническая революция во второй половине прошлого века, значительные ресурсы нефти и природного газа превратили наш мир на «синтетическое» и «энергозависимые» общество. Синтетические материалы - многочисленные пластики, волокна, красители, масла и растворители, которые можно было со сравнительно меньшими затратами получить из природного газа и нефти в больших объемах, быстро вытеснили и почти полностью заменили естественные продукты из растительного мира, которым пользовались на протяжении веков.

Несомненно, человечество получило новые материалы  с принципиально новыми полезными  свойствами, которые требуют новая  техника и новая технология, и  уже не может отказаться от их использования. Более того, процесс поиска и создания новых материалов будет и дальше развиваться - без этого прогресс человечества уже невозможно представить. Однако реалии современности - ограниченность энергетических ресурсов и быстрорастущие потребности в них, непрерывный  рост цен на нефть и газ (не трудно предположить, что эта тенденция  останется неизменной), увеличение концентрации СО2 в атмосфере и много других проблем и вызовов, стоящих перед человечеством и создают угрозу будущему, требуют пересмотреть существующую практику использования ресурсов планеты. Ресурсная ограниченность заставляет вновь вернуться к возобновляемых источников, новых и старых, которые могут служить человечеству для устойчивого и рационального удовлетворения потребностей в энергии и материалах. Потенциал растительного мира не только далеко не исчерпан, а наоборот, - с учетом уже существующих достижений биотехнологии и ускоренного развития химии и биологии - только открывает свои возможности постоянно генерировать необходимую для общества сырье. Безусловно, доступность, цены и свойства продуктов из возобновляемых источников должны быть конкурентоспособными по сравнению с синтетическими продуктами переработки нефти и газа. На помощь человечеству пришла биотехнология, а именно внедрение микробиологического метода получения топлива. На данный момент существует много видов обработки биосырья микроорганизмами для того, чтобы из нее добыть аккумулированную солнечную энергии.

 Рассмотрим  путь, пролегая через использование  биомассы, в первую очередь, растительного, ресурсы которого в мире огромны и оцениваются в 100 млрд. т в сухом веществе в год. Лишь небольшое количество ее расходуется человечеством, но и эта часть дает до 14% использующей в мире энергии[3]. Биомасса - не только возобновляемый и почти даровой источник энергии, но и альтернатива запасам полезных ископаемых, которые оканчиваются. Кроме того применение микроорганизмов для получения топлива является экологически чистым путем, в отличие от добычи и переработки нефти. В разгар мирового энергетического кризиса ученые ускоренными темпами ищут новые источники альтернативного топлива, не гнушаясь грибов и водорослей.

Все процессы получения биотоплива в будущем могут иметь практическое применение, но на сегодня наиболее перспективными разработками и наименее энергозатратными являются технологии получения водорода, этанола и биодизеля с помощью микроорганизмов благодаря использованию отходов различного происхождения в качестве питательной среды. При этом решаются как энергетические, так и экологические проблемы. Исследования в области выращивания водорослей для производства биотоплива необходимы и перспективные, основанием есть прекрасные лабораторные показатели, учитывая заканчивая запасы нефти даже жизненно важные (хотя и не нам но уже ближайшим поколением), растущие цены на нефть обеспечат рентабельность, освободятся пахотные земли, производство является оптимально экологическим, в свою очередь существует ряд проблем: отсутствие «идеальной» культуры, необходимость вклада финансов в венчурный бизнес, что может отпугнуть финансовые структуры, необходимость усовершенствования технологии, в частности для открытых систем, потребление огромного количества воды (это решаемо при создании, например, заводов -заправок прямо по маршрутам торговых путей), в отношении нашей страны, то необходимо также массовое распространение технологии, обмен информацией, создание (совершенствование) лабораторий.[10] При добавлении биоэтанола к бензину повышается октановое число бензина, а также обеспечивается более полное сгорание топлива, что ведет к снижению концентрации вредных веществ в выхлопном газе, таких как монооксид углерода и углеводороды.

Биоэтанол принадлежит к числу многотоннажных и широко применяемых продуктов органического синтеза. Он является хорошим, хотя и огнеопасным растворителем; в больших количествах используется в пищевой и медицинской промышленности. Служит горючим в жидкостных ракетных двигателях, антифризом и т. д. Как промежуточный продукт органического синтеза этанол имеет важное значение для получения сложных эфиров: хлороформа, хлораля, диэтилового эфира, ацетальдегида и уксусной кислоты. Биоэтанол получают в результате спиртового брожения (ферментации частей растительного сахара и крахмала) с последующей ректификацией или гидролизным методом.

Первый  способ внедрен в промышленном масштабе с 1952г, второй получил широкое распространение  в последние десятилетия. На сегодняшний  день любой технологический процесс  должен рассматриваться не только с  точки зрения экономических показателей, но и должно обязательно учитываться  влияние этого процесса на окружающую среду. Процесс получения биоэтанола на всех этапах – от подготовки сырья до получения уже готового продукта – сопровождается использованием или образованием опасных для окружающей среды веществ. Совершенно естественно, что выбор метода производства этанола должен учитывать вредное влияние продуктов производства на окружающую среду.

Перспективы получения биотоплива с помощью микроорганизмов:

• Незначительные энергетические затраты,
• Возможность создания установок незначительной мощности,
• Сырье - любые органические отходы,
• Одновременное решение экологических проблем.

 

2. Характеристика биотоплива

Биотопливо представляет собой один из видов возобновляемой энергии. Возобновляемая энергия — энергия, произведенная с помощью ресурсов, которые могут быть восстановлены или не могут быть исчерпаны посредством любой практической деятельности. К известным типам возобновляемой энергии относят также: ветряную, водяную, солнечную, геотермальную, ядерную, геоэнергию.

Использование энергии ветра, воды и солнца довольно распространено в развитых и развивающихся  странах; но массовое производство электроэнергии, как и биотоплива, с использованием возобновляемых ресурсов стало обычным относительно недавно. В некоторой степени в этом нашло отражение осознание проблем, связанных с изменением климата из-за загрязнения окружающей среды в связи с увеличением объема вредных выбросов от сгорания ископаемых топлив, а также общее понимание уровня экологических, социальных и политических рисков, которые несет за собой использование традиционных ископаемых топлив.

 

В сравнении  с другими видами возобновляемой энергии биотопливо признается наименее нейтральным по воздействию на окружающую среду. Использование биотоплива, также как и ископаемых топлив, несет за собой выброс в атмосферу диоксида углерода и других «парниковых» газов. С другой стороны, эти вещества не ядовиты и являются достаточно обычными для химического состава атмосферы Земли. Ключевым моментом является также и то, что диоксид углерода вновь поглощается растениями, в том числе идущими на производство биотоплива. Таким образом, можно говорить о некоторой «экологической цепочке», в которую может встраиваться биотопливо. При этом крайне важно в глобальном смысле соблюсти баланс между объемом используемого растительного сырья и уровнем производства биотоплива.

Значительным  преимуществом биотоплива, по сравнению с традиционными видами топлив, является то, что оно способно к полному биологическому разложению и, таким образом, потенциально относительно безвредно для окружающей среды.

В биоэнергетических  технологиях используются биологические  ресурсы для производства различных  видов энергетических продуктов, включая  электричество, жидкое, твердое и  газообразное топливо, тепло, химикаты и другие материалы [5].

Различают три основных вида биотоплива:

♦ жидкое;

♦ твердое;

♦ биогаз.

Примерами твердого биотоплива могут служить любые виды биомассы, подвергающиеся сжиганию (древесина, отходы и др.). Такое топливо используется со времен первого знакомства человека с огнем.

Биогаз  получают в процессе анаэробного  распада или брожения органической материи. Таким биоматериалом может  служить любая биомасса, включая  отходы различных современных производств. Биогаз в основном состоит из метана и диоксида углерода. Он может быть использован практически во всех случаях, когда возможно использование природного газа.

Жидким  биотопливом обычно являются различные спирты или топлива на основе растительных и животных жиров. В свете современного представления, наиболее распространенным топливом спиртового происхождения является «биоэтанол» - топливный этиловый спирт (топливный этанол). Топливом, производимым из жиров, является «биодизель». Третьим «промежуточным» продуктом является растительное масло, которое может служить, как в качестве топлива (конечного продукта), так и в виде сырья для производства биодизеля.

В связи  с тем, что наибольший интерес  на сегодняшний день представляют быстрорастущие отрасли биоэтанола и биодизеля, в данной работе основное внимание будет уделено именно этим видам биотоплива.