Стратегической программы исследований технологической платформы (стр. 10 )

—  Разработаны высокоэффективные катализаторы для процессов гидрокрекинга (ГК), обеспечивающие переработку вакуумного газойля в одностадийном комбинированном гидрокрекинге не ниже 90%, гидрообессеривания (ГО), обеспечивающие глубину очистки вакуумного газойля (плотностью 0,9-0,93 г/см3 и исходным содержанием серы 1,5-2,5%) от серы не хуже 500 ppm; переработки попутных газов в волокнистые углеродные материалы (ВУМ): нанотрубки с цилиндрическим расположением графеновых слоев, нанотрубки с коаксиально-коническим расположением графеновых слоев, нанонити с коаксиально-коническим расположением графеновых слоев, нанонити со стопчатым расположением графеновых слоев.

—  Разработаны катализаторы дегидрирования попутных газов (ШФЛУ), обеспечивающие выход на пропущенные углеводороды: пропилена 31-32% масс., выход н-бутиленов 42-43% масс., выход изобутилена 42-43% масс., выход на разложенные углеводороды: пропилена 88-89% масс., выход н-бутиленов 83-84% масс., выход изобутилена 92-93% масс.

—  Разработаны методы получения наноструктурированных катализаторов с узким и контролируемым распределением наночастиц благородного металла (Pt, Pd) (1-20 нм) на оксидных и углеродных носителях для процессов: обезвреживания выхлопных газов двигателей, работающих на природном газе, в соответствии с действующими в России санитарно-гигиеническими нормами и перспективными требованиями, включая нормативы Евро-4 и Евро-5; обезвреживания газовых выбросов промышленных стационарных источников от типовых загрязнителей, таких как СО и летучие органические соединения, в соответствии с действующими в России санитарно-гигиеническими нормами, при снижении содержания благородного металла и/или энергозатрат; очистки олефинового сырья для процессов полимеризации от примеси ацетиленовых углеводородов до их остаточного содержания не более 0,5 ppm.

—  Разработаны структурированные катализаторы нового типа на сетчатых и металлопористых носителях для получения водородсодержащего газа из углеводородного сырья, компактные устройства – генераторы водородсодержащего газа (ГВГ), создано мелкосерийное производство катализаторов (в ИК СО РАН) и генераторов (в ФГУП «РФЯЦ–ВНИИЭФ», г. Саров).

—  Разработана технология и созданы новые высокоактивные и специфичные катализаторы гидрирования на основе металлов платиновой группы, в том числе и олиголефиновых масел. Применение этих катализаторов во многих процессах позволяет проводить гидрирование в более мягких условиях с высокой селективностью. Катализаторы могут быть многократно регенерированы, а драгоценный металл после извлечения из отработанного катализатора - повторно использован в синтезе.

Разработка новых технологий и процессов в области переработки тяжелого нефтяного сырья, производства топлив и смазочных материалов:

—  Технология получения синтез-газа из природного газа и воздуха в новых реакторах на базе ракетных технологий. Процесс является энергетически автономным.

—  Технология образования диметилового эфира (ДМЭ) из синтез-газа и разработан не имеющий аналогов в мировой практике процесс получения экологически чистого высокооктанового бензина из ДМЭ. Использование этих разработок позволяет получать моторные топлива непосредственно из природного или попутного газа, что особенно важно для отдаленных газо - и нефтеносных районов.

—  Разработаны научные основы технологии каталитического гидрооблагораживания и конверсии тяжелых нефтяных остатков, позволяющей повысить глубину переработки нефти в нашей стране до 90-92% масс.

—  Разработана технология и катализаторы производства низкозастывающих дизельных топлив с выходом целевого продукта до 96% мас.

—  Предложена технология производства коксов специальных марок и коксующих добавок.

—  Разработана технология получения специальных битумных материалов и битумов улучшенного качества.

—  Разработан процесс синтеза высокооктановых компонентов топлив путем алкилирования изобутана олефинами на твердых катализаторах с выходом высокооктанового компонента автобензина - алкилата до 90-95 мас. % от теории. На основе впервые обнаруженной в Институте реакции восстановительной дегидратации спиртов созданы научные основы каталитического процесса получения углеводородов С5-С10 преимущественно изостроения.

—  Создана и реализована в промышленном масштабе уникальная технология процесса алкилирования бензола этиленом с получением этилбензола с селективностью до 99%.

—  На базе подходов коллоидной и нанохимии разработаны методы получения наноразмерных присадок к смазочным материалам, обеспечивающим повышенные антиокислительные и антифрикционные свойства.

—  Разработана технология модернизации установки каталитического крекинга путем создания оригинальной конструкции распыления сырья перед контактом с катализатором: капельное распыление сырья, веерообразная форма струи, и перекрестное размещение форсунок способствовало эффективному протеканию реакции углеводородов на катализаторе – увеличению выхода целевых продуктов и уменьшению выхода кокса.

—  Создана новая установка каталитического крекинга на -НК» с блоком гидроочистки бензина каталитического крекинга с использованием отечественных технологий и разработок. На установке предложен прямоточный реактор с коротким временем контактирования углеводородных паров с катализатором в условиях, приближающихся к идеальному вытеснению, оборудованнный усовершенствованными узлами с радиальными щелевыми форсунками для ввода сырья и рециркулятов, сепарационное устройство, узел ввода закоксованного катализатора. Его конструкция обеспечивает равномерное распределение катализатора по сечению регенератора.

—  Разработана оригинальная технология очистки сжиженного газа и бензина каталитического крекинга от сернистых соединений с раздельной очисткой легкой (н. к. - 70°С) и тяжелой фракции (70-205°С) бензина каталитического крекинга на специальных катализаторах, позволяющая обеспечить глубокое обессеривание (содержание остаточной серы не более 100 ppm) при минимальном снижении октанового числа (не более 1,5 пункта).

—  Предложена технология глубокого вакуумного фракционирования мазута с выделением широкой фракции вакуумного газойля и минимальным содержанием металлорганических соединений, что позволяет увеличить ресурсы сырья процесса каталитического крекинга.

Проведение теоретических и прикладных работ в области химии высокомолекулярных соединений:

—  Разработана методология исследования макромолекулярных реакций и развита теория межцепного эффекта в полимерах, позволяющая на количественном уровне оценивать их поведение и свойства в расплавах, стеклообразном состоянии и в смесях.

—  Разработаны новые полимерные и композитные мембраны, обладающие уникальной производительностью и селективностью при разделении газообразных и жидких смесей, таких как кислород/азот, водород/окись углерода, метан/диоксид углерода, природный и нефтяные газы, (например метан/бутан), смеси органических веществ с воздухом и водой. С использованием синтезированных в Институте полимерных материалов созданы мембранные биореакторы, позволяющие получать газообразные энергоносители (водород и метан) требуемой чистоты путем биологической деструкции непищевой биомассы. Разработанные мембраны представляют большой интерес для нефтепереработки, нефтехимии, энергетики, медицины, процессов очистки воздуха и промышленных стоков от органических загрязнений.

—  Разработан оригинальный метод модификации термодинамически несовместимых неорганических минералов (глин) и органических полимеров (полиэтилен, полипропилен) с получением нанокомпозитов, отличающихся высокими эксплуатационными свойствами (механическая прочность, пожаробезопасность, термостабильность и др.).

—  Разработана новая высокоэффективная экологически чистая технология получения особочистых полимерных материалов в режиме фронтальной полимеризации.

—  Разработаны научная и технологическая основы синтеза фтосодержащих теломеров для создания новых композиционных материалов и защитных покрытий. Имеется товарный знак «Черфлон». Получен Патент России «Фтортеломеры алкилкетонов, способы их получения (варианты) и способ получения функциональных покрытий на их основе». Заявка на патент № 000/04, приоритет от 01.01.2001.

Создание высокоэффективного оборудования для новых технологий и процессов:

—  Реакторные системы для проведения непрерывных жидкофазных процессов с мелкозернистым суспендированным катализатором Разработана техническая документация на промышленные реакторы гидрирования объемом 0,2; 1,0; 6,3 м3. Реакторы объемом 0,2 и 1 м3 были внедрены в производстве ряда продуктов. Перспективной областью использования представленной конструкции реактора в нефтехимии могут стать жидкофазные процессы гидроочистки и гидроизомеризации с использованием новейших суспендированных катализаторов.

—  Разработаны научные основы и оригинальное технологическое (аппаратурное) оформление процесса получения ненасыщенных, гидрированных и ароматизированных полиолефиновых основ синтетических смазочных материалов (ИПХФ РАН совместно с югославской компанией НИС (предприятие Рафинерия Нефти Нови Сад) и -ойл»).

Следует отметить, что участники платформы обладают научным и исследовательским оборудованием, обеспечивающим деятельность в указанных областях. В рамках платформы создано несколько центров ЦКП между участниками платформы. Предполагается создание системы общего доступа к оборудованию участников платформы и ЦКП.

Участниками платформы внесено предложение по созданию Российского центра по анализу и сертификации нефти и нефтепродуктов, имеющего международную аккредитацию.

Раздел 2 «Прогноз развития рынков и технологий в сфере деятельности платформы «Глубокая переработка углеводородных ресурсов»

2.1.1. «Видение будущего» и перспективы развития отраслей»

В области нефтепереработки и нефтехимического синтеза можно указать на несколько основных тенденций развития на современном этапе в мире:

—  Будет продолжено увеличение доли инвестиций в разработку нетрадиционных видов углеводородного сырья: битумов, нефтяных песков, сланцевого газа, метана угольных пластов, что приведет к появлению неожиданных новых технологий. В течение 10-15 лет произойдет активное вовлечение в переработку тяжелых нефтей и битумов из-за исчерпания запасов легких нефтей и необходимостью разработок новых месторождений с высокой себестоимостью добычи. Продолжиться рост роли гидропроцессов и вторичных процессов переработки, в том числе и нестандартных. Следует ожидать развития и внедрения технологий превращения природного и попутного газа в сырье для нефтехимии и в моторные топлива;