Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка алюмохромовых катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое

Докладчик: Мамонтов Григорий Владимирович

Должность: старший научный сотрудник, кандидат химических наук

Цель проекта:
1. Дегидрирование С4-С5 парафиновых углеводородов является одним из важнейших крупнотоннажных каталитических процессов в нефтепереработке. В России этот процесс реализуют в режиме кипящего слоя катализатора, однако реализация процесса со стационарным слоем катализатора является более эффективной и реализована в некоторых странах. Настоящий проект направлен на разработку отечественного катализатора дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, не уступающего или превосходящего мировые аналогы, для создания его производства на территории России и с последующим использованием на российских и зарубежных нефтеперабатывающих предприятиях. 2. Целью проекта является создание опережающего научно-технологического задела получения новых высокоэффективных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, обладающих высокой каталитической активностью и прочностью в условиях каталитических процессов.

Основные планируемые результаты проекта:
1. К основным ожидаемым результатам проекта можно отнести:
- результаты анализа современного состояния исследований в области, а также теоретические изыскания, отражающие проблемы исследований в области и возможные способы их решения;
- результаты патентных исследований, отражающие совокупность последних достижений в области, имеющих принципиальную возможность практического использования;
- научно-технологический задел для создания новых высокоэффективных алюмохромовых катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, включающий способы подготовки носителя, способ формования каталитического материала, способ введения активного компонента, природа и содержание различных модификаторов, а также способы термической обработки полученных катализаторов, подходы по управлению пористостью полученных катализаторов и способы увеличения прочности с целью получения катализаторов, обладающих продолжительным сроком службы;
- технические (конструкторские) решения определённых стадий получения и обработки каталитических материалов, а также реализации процесса дегидрирования С4-С5 углеводородов в стационарном слое с использованием разрабатываемых катализаторов;
- проекты технических требований на выполнение ОКР или ОТР по созданию технологии получения алюмохромовых катализаторов.
2. Полученные в ходе проекта результаты позволят структурировать и систематизировать основные направления фундаментальных исследований и области каталитического дегидрирования парафиновых углеводородоов, а также основные подходы и технологические приёмы, используемые для получения катализаторов дегидрирования и ведения процесса дегидрирования с использованием стационарного слоя катализатора.
3. Новизна проекта для России состоит в том, что впервые будет предложен подход для получения катализатора дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое. Проект ориентирован на дальнейшее внедрение его результатов в реальный сектор российский экономики, поэтому предполагается использование сырья отечественного производства, а также разработка технологии получения катализатора, ориентированной на имеющееся у российских производителей катализатора оборудование.
4. К разрабатываемому катализаторы выдвигаются требования, соответствующие мировому уровню, что должно позволить реализовывать продесс дегидрирования С4-С5 углеводородов с использованием разрабатываемых катализаторов с эффективностью не ниже, чем у крупнейших мировых нефтеперерабатывающих компаний, а также реализовывать катализатор на мировом рынке.
5. Выполнение проекта ориентировано на реализацию его результатов на территории Российской Федерации, поэтому проект подразумевает использование российских разработок, сырья и технологического оборудования, что повысит конкурентноспособность разрабатываемого катализатора. Для решения научных задач будет использован научно-образовательный потенциал Томского государственного университета, включая имеющееся исследовательское оборудование. Возможными ограничениями проекта являются сложности перехода получения катализатора от лабораторного уровня до технологии, но именно это является объектом последующих работ по созданию промышленной технологии получения катализатора.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Областью применения результатов проекта является производство катализаторов, а также нефтеперерабатывающая отрасль. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, предполагается использовать для создания производства алюмохромового катализатора дегидрирования С4-С5 парафинов для стационарного слоя. Для этого предполагается проведение промышленных испытаний на оборудовании предприятий, производящих катализаторы, с целью оптимизации режимов получения и обработки каталитического материала.
Крупнейшие российские производители катализаторов, такие как ОАО «СКТБ «Катализатор» (г. Новосибирск), ОАО «Ангарский катализаторный завод» (г. Ангарск), ЗАО «Промкатализ» (г. Рязань) располагают оборудованием, на котором могут быть проведены промышленные испытания. Также эти предприятия производят оксид алюминия, который может быть использован в качестве носителя для этих катализаторов.
2. При создании промышленного производства катализатора предполагается использование катализатора на нефтеперерабатывающих предприятиях Российской Федерации и ближнего зарубежья с целью получения ценных органических соединений, в первую очередь изобутена. При этом предполагается использование полученных при выполнении проекта рекомендаций по ведению каталитического процесса.
3. Использование катализаторов стационарного слоя для проведения дегидрирования С4-С5 парафинов позволит повысить степень нефтепереработки в России. При этом переход предприятий от реализации процесса с кипящем слоем катализатора к реализации процесса со стационарным слоем позволит повысить качество переработки парафинов при снижении энергозатрат, а также снижения вредного воздействия на окружающую среду, заключающуюся в выбросе в атмосферу микрочастиц катализатора кипящего слоя.
Появление алюмохромового катализатора для дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, более дешёвого, но не менее активного и стабильного по сравнению с зарубежным аналогом, на российском рынке и рынке стран ближнего зарубежья позволит вытеснить зарубежный аналог с рынка и повысить заинтересованность нефтеперерабатывающих предприятий в реализации процесса дегидрирования в стационарном слое катализатора.
Защита вновь создаваемой интеллектуальной собственности в форме российских патентов позволит защитить интересы российской науки и технологического сектора и повысить их авторитет на международной научно-технологической сцене.

Текущие результаты проекта:
На первом году выполнения проекта достигнуты следующие результаты:
1. Проведён анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме,
2. Проведены патентные исследования в области, а также маркетинговых исследований рынка катализаторов дегидрирования парафиновых углеводородов,
3. На основании анализа научной литературы, патентов и результатов маркетивновых исследований проведена сравнительная оценка
вариантов возможных решений исследуемой проблемы, а также обоснование и выбор методов и средств, направлений исследований и способов решения поставленных задач.
4. Предложен способ предобработки алюмооксидного носителя и способа введения активного компонента и модификаторов на поверхность носителя.