Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка основ технологии процессов изомеризации высших парафинов и олигомеризации высших олефинов с использованием наноструктурированных кислотных катализаторов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0268
Организация
ИНХС РАН
Руководитель работ
Максимов Антон Львович
Продолжительность работ
2009 - 2011, 26 мес.
Бюджетные средства
13,5 млн
Внебюджетные средства
2,7 млн

Информация отсутствует

Соисполнители

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 10.10.2009
На первом этапе были проведены работы по следующим направлениям:
- проанализирована патентная литература по современным катализаторам процессов гидроизомеризации высших н-алканов и олигомеризации высших н-олефинов и сделаны выводы о перспективности прдложенного в рамках НИР подхода для создания новых катализаторов;
- проведено комплексное исследование процесса образования мезопористых оксидов циркония, алюмосиликатов (смешанные оксиды алюминия и кремния), оксида алюминия. Осуществлен синтез мезопористых алюмосиликатов, материалов на основе мезопористого оксида циркония, наноразмерные мезопористых оксидов алюминия, модифицированы и предложены новые методики их получения. Разработанные методы синтеза мезопористых материалов позволяют получать материалы на основе оксидов с размером пор от 20 до 500 А, площадью поверхности более 150 м2/г. Показано, что структура и термическая устойчивость получаемых материалов существенным образом зависит как от природы оксида, так и от природы модификатора и применяемого ПАВ. Исследование особенностей синтеза мезопористых соединений на основе смешанных оксидов металлов с использованием ионогенных и неионогенных ПАВ. Установлено, что полученные модифицированные оксиды циркония обладают кислотностью, которая может быть достаточна для протекания реакций изомеризации и олигомеризации.
- изучено влияние особенностей методов синтеза наноразмерных оксидов металлов на характер, полидисперсность и морфологию микрочастиц, образущихся в процессе синтеза, обобщены и проанализирвоаны соответсвующие данные. Показано, что наиболее предпочтительным для целей проекта является микроэмульсионный метод синтеза оксидов. Предложены методы синтеза наноразмерных оксидов должны размером от 10-30 нм.
- осуществлена разработка экспрессной методики анализа смесей углеводородов С6-С32 с применением КГХ и ВЭЖХ для оценки эффективности использования катализаторов. В методике реализован метод группового разделения фракций углеводородов средних дистиллятов с исопльзованием препаративного разделения на катионированных силикагелях.
Полученные результаты соответствуют требованиям, закрепленным в техническом задании
Развернуть
2
11.10.2009 - 15.12.2009
На втором этапе были проведены работы по следующим направлениям:
- отработаны методики синтеза оксидов и наноразмерных оксидов с различными заданными свойствами (кислотность, пористость, площадь поверхности). В частности отработаны методики синтеза мезопористых алюмосиликатов, оксида алюминия и оксида циркония, наноразмерных оксидов циркония и алюминия, позволяющие получать материалы с заданными свойствами;
  - отработаны методы модификации полученных материалов для регулирования их свойств. Расширен по сравнению с первым этапом за счет модификации материалов круг синтезированных мезопористых алюмосиликатов , оксида алюминяи и наноразмерных оксидов циркония, в том числе вольфрамированных.
- ироведено комплексное исследование физико-химических свойств полученных материалов и установлено, что ряд из них обладают необходимыми свойствами, которые предъявляются к кислотным компонентам гетерогенных катализаторов. Осуществлена формовка носителя, в состав которого входят мезопористые оксиды; начаты работы по нанесению платины на носитель с использованием платинохлористоводородной кислоты.
- проведено пробное тестирование полученных образцов с использованием новых компонентов катализаторов гидроизомеризации высших нормальных алканов на примере индивидуальных углеводородов;
- проведено тестирование мезопористых алюмосиликатов и наноразмерных оксидов циркония в олигомеризации высших олефинов. Установлено, что мезопористые алююосиликаты и наноразмерный вольфрамированный оксид циркония проявляют активность в олигомеризации высших олефинов;
- осуществлена разработка комплексной методики ЯМР (ядерного магнитного резонана) и хроматографического исследования полиолефиновых масел, которая далее будет использована для исследования особенностей поведения катализаторов;
- разработаны материалы для наполнения Интернет-сайта НОЦ на сайте ИНХС РАН
- разработаны научно-методические материалы для спецкурса для студентов «Гетерогенные кислотные катализаторы», программа спецкурса «Гетерогенные кислотные катализаторы»
Полученные результаты соответствуют требованиям, закрепленным в техническом задании.
Развернуть
3
01.01.2010 - 10.06.2010
На отчетном этапе основные усилия были направлены на исследование бифункциональных катализаторов в гидроизомеризации нормальных парафинов, входящих в состав дизельных и масляных фракций в двух типах реакторов – автоклаве и проточного реактора. Отработаны методики приготовления бифункциональных катализаторов в виде экструдатов с использованием бемита в качестве связующего. Отработаны методики синтеза различных типов мезопористых и наноразмерных оксидов алюминия для использования в качестве связующих. Для каждого из формованных образцов определено оптимальное количество пептизирующего раствора и его концентрация, при которой полученные экструдаты обладают высокой прочностью. Установлены оптимальные режимы сушки и прокаливания формованных носителей. Отработана методика нанесения платины на формованные носители в виде платинохлористоводородной кислоты, определены оптимальные режимы восстановления платины в токе водорода. Отработаны методики модификации наноразмерных оксидов циркония. Исследованы физико-химические характеристики полученных образцов катализаторов гидроизомеризации. Разработан стенд для проведения исследования гидроизомеризации. Изучено влияние различных факторов (давление, температура, соотношение сырье:катализатор) на активность и селективность катализаторов. Проведена оптимизация состава и методики приготовления бифункциональных катализаторов на основе наноструктурированных материалов для проведения гидроизодепарафинизации дизельных и масляных фракций. Полученные результаты являются основой для разработки лабораторных регламентов синтеза бифункциональных катализаторов гидроизомеризации дизельных и масляных фракций, в качестве компонентов которых используются мезопористые оксиды.
Развернуть
4
11.06.2010 - 10.12.2010
- Исследованы процессы олигомеризации высших олефинов С8-С16 линейного строения с использованием синтезированных материалов.
- Разработаны методики модификации полученных наноструктурированных материалов для регулирования их свойств как катализаторов олигомеризации.
- Оптимизированы состав и методики приготовления бифункциональных катализаторов на основе наноструктурированных материалов для проведения
  олигомеризации высших олефинов С8-С16.
- Исследованы товарные свойства получаемых продуктов гидроизомеризации и олигомеризации.
Основные усилия были направлены на исследование ряда катализаторов на основе мезопористых и наноразмерных оксидов в реакции олигомеризации высших олефины в двух типах реакторов – стационарной системе и проточном реакторе. Были отработаны методики приготовления катализаторов для проведения олигомеризации, предложено несколько методов модификации для реглулирования активности и селективности полученных катализаторов в олигомеризации олефинов на примере децена-1 с использованием сверхкислотного полимера типа нафион, трихлорида алюминия. Установлены оптимальные режимы проведения модификации для получения активных катализаторов. Исследованы физико-химические характеристики полученных образцов катализаторов олигомеризации. Изучено влияние различных факторов (температура, соотношение сырье:катализатор) на активность и селективность катализаторов в реакции олигомеризации, подобраны наиболее активные в данной реакции мезопористые оксиды. Продолжены исследования по гидроизомеризации алканов на мезопористых оксидах в проточном режиме. На основании полученных данных предложены лабораторные регламенты синтеза мезопористых и наноразмерных оксидов – компонентов наиболее активных катализаторов гидроизомеризации. Проведено исследование свойств полученных олигомеров и гидроизомеризатов как товарных продуктов Полученные результаты являются основой для разработки регламентов синтеза катализаторов гидроизомеризации дизельных и масляных фракций и катализаторов олигомеризации и для патентования полученных систем.основные усилия были направлены на исследование ряда катализаторов на основе мезопористых и наноразмерных оксидов в реакции олигомеризации высших олефины в двух типах реакторов – стационарной системе и проточном реакторе. Были отработаны методики приготовления катализаторов для проведения олигомеризации, предложено несколько методов модификации для реглулирования активности и селективности полученных катализаторов в олигомеризации олефинов на примере децена-1 с использованием сверхкислотного полимера типа нафион, трихлорида алюминия. Установлены оптимальные режимы проведения модификации для получения активных катализаторов. Исследованы физико-химические характеристики полученных образцов катализаторов олигомеризации. Изучено влияние различных факторов (температура, соотношение сырье:катализатор) на активность и селективность катализаторов в реакции олигомеризации, подобраны наиболее активные в данной реакции мезопористые оксиды. Продолжены исследования по гидроизомеризации алканов на мезопористых оксидах в проточном режиме. На основании полученных данных предложены лабораторные регламенты синтеза мезопористых и наноразмерных оксидов – компонентов наиболее активных катализаторов гидроизомеризации. Полученные результаты являются основой для разработки регламентов синтеза катализаторов гидроизомеризации дизельных и масляных фракций и катализаторов олигомеризации и для патентования полученных систем.
Развернуть
5
01.01.2011 - 10.06.2011
1. Анализ результатов проведенных исследований, направленных на создание новых катализаторов.
2. Оптимизация условий процессов гидроизодепарафинизации для высших алканов.
3. Оптимизация условий процессов олигомеризации высших алкенов
4. Разработка технической документации на производство катализаторов для катализаторного завода (технические условия, прописи по синтезу катализаторов).
5. Подготовка и подача заявок на получение патентов на новые катализаторы процессов нефтехимии.
6. Проведение технико-экономической оценки полученных результатов.
7. Наработка партии катализаторов для опытных испытаний.
Развернуть
6
11.06.2011 - 30.09.2011
1. Разработка научно-методических материалов для спецкурса по процессам изомеризации в нефтехимии и нефтепереработке; к проведению Школы молодых ученых.
2. Разработка научно-методических материалов к учебному пособию «Гидропроцессы в нефтехимии и нефтепереработке» подготовка и комплектация задач в спецпрактикуме по гидроизомеризации алканов
3. Оптимизация условий проведения процесса гидроизодепарафинизации дизельных фракций различного состава с использованием синтезированного на основании технической документации катализатора (Соисполнитель)
4. Оптимизация условий проведения процесса гидроизодепарафинизации масляных фракций различного состава с использованием синтезированного на основании технической документации катализатора (Головной исполнитель)
5. Внедрение результатов НИР в образовательный процесс.
6. Подготовка и комплектация задач к спецпрактикуму по олигомеризации высших олефинов.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2014 - 2016, 30 мес.
Бюджетные средства
43,5 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2011, 25 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Организация
ФГБОУ ВО "УГНТУ"
профинансировано
Тема
Катализаторы для процессов электрокаталитического получения фторсодержащих органических жидкостей.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка инновационной технологии переработки природного газа в низшие олефины.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
140 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка метода получения иерархических микро- и наноструктурированных сорбентов для хроматографии и катализаторов на основе кремнистых створок диатомовых водорослей.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 17 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка наноструктурированного бифункционального катализатора мягкого гидрокрекинга производных пиролиза лигноцеллюлозы с участием научных организаций Республики Беларусь.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка нового высококислотного наноструктурированного катализатора для гетерогенного каталитического нитрования бензола с участием научных организаций Республики Беларусь.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
2