Регистрация / Вход
Прислать материал

Подготовка высококвалифицированных специалистов и проведение научных исследований коллективами научно-образовательного центра и научно-исследовательских лабораторий Института в области создания новых комплексных гомогенных и гетерогенных каталитических систем и процессов получения высокомолекулярных соединений и нефтехимических продуктов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0646
Организация
ИПХФ РАН
Руководитель работ
Шестаков Александр Федорович
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
2 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Савченко Валерий Иванович

Этапы проекта

1
29.03.2010 - 31.07.2010
1.1 Анализ научной литературы по проблемам:
Создания и исследования новых катализаторов полимеризации олефинов на основе металлоценовых комплексов.
Восстановления соединений с кратными связями (включая молекулярный азот) на полиядерных комплексах молибдена.
Селективное каталитическое дегидрирование пропана в пропилен.
1.2 Разработка лабораторных методик синтеза растворимых и гетерогенизированных металлоценовых каталитических систем (МЦК) на основе тетрациклопентадиенилциркония (ТЦПДЦ) (C5H5)4Zr и тетрациклопентадиенилтитана (ТЦПДТ) (C5H5)4Ti.
1.3 Получение лабораторных образцов гетерогенизированных металлоценовых катализаторов на основе ТЦПДЦ и ТЦПДТ; изучение процесса гетерогенизации, а также состава, строения и характеристик полученных при этом продуктов.
1.4 Изучение взаимодействия между компонентами растворимых и гетерогенизированных каталитических систем (ТЦПДЦ, ТЦПДТ - алюминийорганическое соединение – носитель) в отсутствие и в присутствии мономера и водорода.
1.5 Изучение характера влияния различных факторов (в том числе природы сокатализатора, носителя, растворителя, сомономера) на кинетические закономерности полимеризации и сополимеризации этилена под действием новых растворимых и гетерогенизированных каталитических систем на основе ТЦПДЦ и ТЦПДТ.
1.6. Проведение патентных исследований.
1.7.Разработка методик и изучение методами ИК, УФ- и ЭПР-спектроскопии, ЯМР-спектроскопии закономерностей формирования каталитических систем полимеризации.
Развернуть
2
01.08.2010 - 01.12.2010
2.1 Разработка лабораторных методик синтеза высокомолекулярных соединений (полиэтилен, полипропилен, сополимеры этилена с пропиленом и гексеном-1, пропилена с гексеном-1) с использованием высокоактивных гомогенных металлоценовых каталитических систем с триизобутилалюминием (ТИБА) в качестве активатора.
2.2 Наработка лабораторных партий олефиновых сополимеров активацией катализаторов полиметилалюмоксаном (МАО) и ТИБА для исследования их микроструктуры (ИК-, 1Н, 13С ЯМР высокого разрешения), молекулярно-массовых (гель-проникающая хроматография (ГПХ)), физико-механических и теплофизических характеристик (дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)), а также их зависимости от условий полимеризации (состав смеси сомономеров, температура реакции, тип активатора т.д.).
2.3 Разработка методик получения полиядерных комплексов молибдена и изучение их физико-химических свойств и молекулярного строения
2.4 Разработка научно-методических материалов для учебного курса: «Особенности перехода работ от стадии фундаментальных исследований к решению задач прикладного характера для разрабатываемых процессов».
2.5 Разработка научно-методических материалов для учебного курса «Проведение технологических работ по получению высокомолекулярных соединений и нефтехимических продуктов на укрупненной стендовой установке».
2.6. Исследование микроструктуры (ИК-, 1Н, 13С ЯМР высокого разрешения), молекулярно-массовых (ГПХ), физико-механических и теплофизических характеристик (ДСК) полученных гомо- и сополимеров олефинов.
2.7. Разработка научно-методических материалов для учебных курсов:
Современные физико-химические методы определения характеристик высокомолекулярных соединений и нефтехимических продуктов.
Создание современных процессов нефтехимии и газохимии на основе фундаментальных исследований в области химической физики
Развернуть
3
01.01.2011 - 30.06.2011
3.1 Выявление оптимального состава растворимых и гетерогенизированных МЦК на основе ТЦПДЦ и ТЦПДТ и оптимальных условий синтеза полимеров с заданными свойствами.
3.2 Проведение лабораторных исследований по активации металлоценовых каталитических систем другими сокатализаторами, альтернативными дорогостоящему полиметилалюмоксану: тетраизобутилалюмоксаном (ТИБАО), полиизобутилалюмоксаном (ПИБАО) в гомополимеризации этилена и пропилена и сополимеризации этилена с пропиленом и гексеном-1, а также пропилена с гексеном-1.
3.3.Проведение сопоставления каталитических показателей в реакциях сополимеризации с системами, активированными МАО, ТИБА и ТИБАО.
3.4. Наработка лабораторных партий олефиновых сополимеров активацией катализаторов ТИБАО и ПИБАО для исследования их микроструктуры (ИК-, 1Н, 13С ЯМР высокого разрешения), молекулярно-массовых (ГПХ), физико-механических и теплофизических характеристик (ДСК) для выявления зависимости характеристик формирующихся высокомолекулярных соединений от типа активатора.
3.5. Изучение каталитических свойств катализаторов дегидрирования, полученных методами пропитки и плазмохимического синтеза.
3.6. Исследование возможности модификации поверхности полученных плазмохимически наноразмерных частиц Cr2O3-AL2O3 с целью увеличения их каталитической активности в реакции дегидрирования пропана.
3.7. Изучение влияния водорода на скорость коксообразования и показатели реакции дегидрирования пропана. Оптимизация условий реакции дегидрирования пропана на основе полученных кинетических зависимостей.
3.8. Изучение кинетических закономерностей дегидрирования легких углеводородов на наноструктурированных катализаторах.
3.9. Разработка лабораторной методики формирования мембранных элементов путем нанесения нанопористых плазмохимических порошков алюмохромовых и платинооловянных катализаторов на сетку из нержавеющей стали.
3.10. Исследование селективности и проницаемости разрабатываемых мембран при варьировании температуры, скорости отводящего газа и расхода разделяемой смеси. Изучение различных способов отвода водорода через мембрану-использование отводящего газа, снижение давления.
3.11. Разработка научно-методических материалов для учебного курса «Проведение технологических работ по получению высокомолекулярных соединений и нефтехимических продуктов на укрупненной стендовой установке».
3.12. Исследования микроструктуры полиолефиновых (ИК-, 1Н, 13С ЯМР высокого разрешения), молекулярно-массовых (ГПХ), физико-механических и теплофизических характеристик (ДСК) сополимеров, полученных с альтернативными активаторами.
Развернуть
4
01.07.2011 - 01.12.2011
4.1.Формулирование представления о
стадийном механизме полимеризации и сополимеризации этилена под действием растворимых и синтезированных гетерогенизированных каталитических систем на основе ТЦПДЦ и ТЦПДТ.
4.2 Выполнение экспериментальных исследований и моделирование конверсии легких углеводородов и проведение сопоставительного анализа закономерностей протекания процессов в проточном гомогенном и мембранно-каталитическом реакторах.
4.3 Разработка двухфазной математической модели процесса дегидрирования пропана в реакторе с неподвижным слоем катализатора, позволяющей рассчитать распределение температуры и концентраций исходного реагента и продуктов реакции как по длине, так и по радиусу реактора с учетом понижения каталитической активности в ходе процесса.
4.4 Изучение кинетики восстановления соединений с кратными связями на полиядерных комплексах молибдена
4.5 Разработка научно-методических материалов для пособий: «Создание современных процессов нефтехимии и газохимии на основе фундаментальных исследований в области химической физики»; «Металлоценовые полиолефины: материалы, свойства, перспективы»
4.6. Проведение исследования механизма активации металлоценовых катализаторов ТИБА, ТИБАО, ПИБАО на модельных системах с участием гексена-1 в условиях 1Н ЯМР экспериментов.
4.7. Разработка научно-методических материалов для учебного курса «Создание современных процессов нефтехимии и газохимии на основе фундаментальных исследований в области химической физики».
Развернуть
5
01.01.2012 - 30.06.2012
5.1. Технологическая проработка мембранно-каталитического процесса конверсии легких углеводородов. Выработка предложений по технологической схеме процесса и получение исходных данных для технико-экономического обоснования (ТЭО) создания опытной установки конверсии легких алканов.
5.2. Разработка лабораторной методики и исследование гидрирования на модифицированных стекловолокнистых катализаторах непредельных олигомерных соединений, содержащих С=С связи.
5.3. Изучение строения, электронной структуры и реакционной способности полиядерных комплексов молибдена методами квантовой химии.
5.4 Формулирование механизма каталитического восстановления соединений с кратными связями с участием полиядерных комплексов молибдена на основании совокупности экспериментальных и теоретических физико-химических и кинетических данных.
5.5. Разработка научно-методических материалов для учебного курса:
«Современные физико-химические методы определения характеристик высокомолекулярных соединений и нефтехимических продуктов»
Развернуть
6
01.07.2012 - 10.10.2012
6.1 Аналитическая работа по обсчету, сравнительному анализу и обобщению полученных экспериментальных результатов и теоретических исследований.
6.2 Формулирование обобщений и выводов по основным направлениям проведенных исследований.
6.3 Подготовка и написание итогового Отчета по Проекту.
6.4 Разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР и оценка возможности их коммерциализации.
6.5 Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
6.6 Разработка научно-методических материалов для учебного курса «Современные аспекты гомогенного катализа» и подготовка по нему учебного пособия для студентов и аспирантов.
6.7 Разработка научно-методических материалов для учебного курса «Современные аспекты гомогенного катализа».
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
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области химии высокомолекулярных соединений, нефтехимии, катализа»
Продолжительность работ
2009 - 2011, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
20
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области химии высокомолекулярных соединений, нефтехимии, катализа
Продолжительность работ
2010 - 2012, 31 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
27
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области химии высокомолекулярных соединений, нефтехимии, катализа
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
24
Тема
Поддержка научных исследований, проводимых коллективами научно-образовательных центров по научному направлению «Химия» в области: • Высокомолекулярные соединения. Коллоидная химия и поверхностные явления
Продолжительность работ
2012 - 2013, 14 мес.
Бюджетные средства
45 млн
Количество заявок
6
Тема
Поддержка научных исследований, проводимых коллективами под руководством приглашенных исследователей по научному направлению «Химия» в области: • Высокомолекулярные соединения. Коллоидная химия и поверхностные явления
Продолжительность работ
2012 - 2013, 14 мес.
Бюджетные средства
24,5 млн
Количество заявок
4