Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка физико-химических методов концентрирования потенциально ценных металлов в продуктах переработки тяжелых нефтей и гудронов

Докладчик: Хаджиев Саламбек Наибович

Должность: Директор ИНХС РАН, директор

Цель проекта:
1. Изучение содержания потенциально ценных металлов в нефтях и остатках переработки нефтей. Разработка научных основ методов концентрирования потенциально ценных металлов, основанных на различных физико-химических принципах воздействия на тяжелые нефти, тяжелые остатки переработки нефти и отработанные катализаторы для получения концентрата ценных металлов. 2. Целью проекта является создание опытно-экспериментальной установки для расширения сырьевой базы производства ценных металлов (ванадий, никель, золото, серебро, цинк, кобальт, редкоземельные и др.) за счет использования тяжелых нефтей, тяжелых остатков переработки нефти, отработанных катализаторов.

Основные планируемые результаты проекта:
1. База данных по содержаниям потенциально ценных элементов (ПЦЭ) в тяжелых нефтях и техногенных отходах их переработки и методов получения из них концентратов ПЦЭ. Распределение ПЦЭ при гидроконверсии гудронов, сжигании и газификации вакуумных остатков гидроконверсии и методам получения из последних концентратов ПЦЭ. Экспериментальная проверка методов получения концентратов ПЦЭ, основанных на различных физико-химических воздействиях на тяжелые нефти, гудроны и техногенных отходов и переработки (отработанные катализаторы и др.). Разработка рекомендаций по целесообразности промышленного внедрения разработанных технических решений и проекта технического задания на проведение ОКР по теме: «Экспериментальная пилотная установка концентрирования ценных металлов, содержащихся в тяжелых нефтях и остатках их переработки».

2. Создание действующего макета опытно-экспериментальной установки на основе предлагаемых технологических решений по получению концентрата металлов.

3. В процессе проведения оценки возможности разрушения гетероструктур тяжелых нефтей, состоящих из легких фракций масел, тяжелых асфальтенов и смол, будут рассмотрены новые для данной отрасли физико-химические методы: обработка токами высокой частоты, применение ультразвука и кавитация, воздействие неравновесной низкотемпературной СВЧ плазмы, создаваемой в объеме обрабатываемого материала. При изучении воздействия новых физико-химических методов на сложные системы типа нефти возникает новая задача теоретического и экспериментального изучения распределения ионов ценных металлов и их комплексов между фракциями и фазами в процессах концентрирования.

4. Выбранные методы исследования и ожидаемые результаты являются новыми, соответствуют мировому уровню и могут быть направлены на патентование.

5. Выбор наиболее эффективных методов и разработка оригинальных методик определения концентрации ценных металлов в тяжелых нефтях. В качестве перспективных рассматриваются атомно-абсорбционный метод, атомно-эмиссионный анализ с индуктивно-связанной плазмой (ICP-ES) и масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS), возможно, с предварительным концентрированием микроэлементов.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Области применения предлагаемых технологий:
- переработка нефти с повышением уровня выхода легких фракций, удаление вредных примесей металлов;
- восстановление катализаторов нефтехимии;
- переработка отходов нефтехимического производства, в том числе тяжелых фракций нефти с получением товарных соединений ценных металлов.

2. Структура жизненного цикла изделия (продукции) включает следующие составляющие:
- маркетинговые исследования потребностей рынка;
- генерация идей и их фильтрация;
- техническая и экономическая экспертиза проекта;
- научно-исследовательские работы по тематике продукции;
- опытно-конструкторская работа и/или опытно-технологическая работа;
- пробный маркетинг;
- подготовка производства продукции на промышленном заводе-изготовителе серийной продукции;
- производство и сбыт.
В настоящее время обоснована востребованность на рынке РФ новых источников ценных металлов; сформулированы идеи реализации технологии концентрирования ценных микроэлементов, содержащихся в нефтях, физико-химическими методами; показана принципиальная
техническая возможность концентрирования ценных металлов в таких процессах. Также будет проведен комплекс работ по внедрению разработанной технологии на предприятии индустриального партнера и будут выработаны рекомендации по внедрению разработанной технологии для других потенциальных потребителей продукции, с учетом особенностей используемой технологической цепочки при переработке нефти.

3. Оценка влияния ожидаемых результатов:
- повышение экологичности и рентабельности переработки горючих полезных ископаемых, отходов нефтехимического производства, золошлаковых отходов путем концентрирования и последующего извлечения ценных металлов.

Текущие результаты проекта:
Промежуточный научно-технический отчет по результатам выполнения работ 1 этапа ПНИ, включающий: базу данных по содержаниям ПЦЭ в тяжелых нефтях и методам их концентрирования на основе литературного обзора; отчет о патентных исследованиях; аппаратурно – технологические схемы лабораторных установок по гидроконверсии гудронов, сжигания и газификации вакуумных остатков гидроконверсии гудронов, пирометаллургической и гидрометаллургической обработке золошлаковых остатков сжигания и газификации с получением концентрата ПЦЭ, и плазменного воздействия на гудроны; методики проведения экспериментальных исследований, а также планы проведения научных и экспериментальных исследований на втором этапе проекта. Подготовлена и сдана в печать статья по распределению соединений Mo, V и Ni при сжигании вакуумного остатка гидроконверсии.