Использование нанотехнологий в ... - nanonewsnet · 2010. 11. 26. ·...

Тип катализатора: носитель: оксид алюминия активный компонент: наномодифицированный кобальт-молибден

2020 203020152010

Число установок, шт.

Общая мощность установок, тыс. т/г

Ежегодное потребление, т

Ежегодное потребление, млн $

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

1–2

1 000–2 000

200–300

10–15

Стратегические цели российских производителей

В области технологии

2020 203020152010

Разработка российских технологий полного цикла приготовления

катализаторов

На уровне мировых лидеров

30%российского

рынка


рынка


рынка


рынка

В области освоения рынка

В области качества

В инертном газе

Электро- сушка

с продувкой инертным

газом

Алкоголятнаятехнология



газом







газом

Ро

сс

ий

ск

ий

р

ын

ок

Направления импорта технологий

Российские исследования и разработки

Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Гидроочистка

Рынки катализаторовНаучно-технологическое развитие

Технологии приготовления катализаторов Процессы и катализаторы (комплексы)

Приготовлениеносителя

Приготовление пропиточного

раствора

Пропитка Сушка Прокалка Осернение

Основные стадии приготовления катализатора


Циркуляцион- ная пропитка, включающая

вакуумированиеносителя



газом

Продувка при темпера-

туре 300-350°С топливом, содер-

жащим соединениесеры (внутри

реактора)


Смешива- ние двух

растворов в присутствии третьего ком-

понента

1

2

3

4

Прои

звод

ител

ьнос

ть

(объ

емна

я ск

орос

ть),

ч–1

Капи

тало

емко

сть

Энер

гопо

треб

лени

е

Ост

аточ

ное

соде

ржа-

ни

е се

ры, p

pm

Акти

внос

ть

Про

чнос

ть

Срок

слу

жбы

ка

тали

зато

ра

до р

еген

ерац

ии, л

ет

Цен

а, т

ыс.

$/т

Технико-экономическиехарактеристики

процесса

Х а р а к т е р и с т и к ик а т а л и з а т о р а





газом

Приготовлениенаноструктури-рованных носи-

телей, например,на основе диок-

сида титана

Синтез оптимальных

кобальт-молибде- новых или плати- новых комплексов непосредственно

в растворе

Осернение в отдельнойустановке

(специальнымсеросодержа- щим реаген-

том)


На НПЗПрокалка на НПЗ

Электросушка с продувкой

воздухом

Технологические линии в комплекте





понента

Технология переосаждения

На НПЗ (в отдельной установке)

Продувка при температуре 300-350°С топли- вом, содержащим соединение серы

(в отдельной установке)

Продувка при температуре 300-350°С топли- вом, содержащим соединение серы

(в отдельной установке)

Разработка технологииактивации и оборудования для нее

Разработка режимовсульфидирования





Разработка методов управленияпористой структурой носителя

Разработка технологии синтезаактивного компонента



понента

Разработка технологийокислительной сероочистки



Оптимизация режимов сушки

Расход ценного сырья (содержание кобальта и молибдена, %) 15–18 15–18 20–24 20–24

10 10 10 10

10 10 6–7 6–7

100 100 100 100Трудоемкость (на 1000 тонн продукции в год), чел.

Технико-экономические характеристики

2020 203020152010

Капиталоемкость средняя по стадиям (на 1000 тонн продукции в год), млн $

Энергопотребление

Технология приготовления легких катализаторов гидроочистки

Производительность

70–80 70–80 80–90 80–90

Материалоемкость


2020 203020152010

Капиталоемкость


Технология приготовления тяжелых катализаторов гидроочистки ДТ (типа Nebula)

среднее среднее среднее среднее

высокая высокая высокая высокая

высокая средняя средняя средняя

низкая низкая средняя средняя

Выход годных, %

Выход годных, % 95–98 95–98 95–98 95–98

Технология окисления

1. Приготовление носителя; 2. Приготовление пропи-точного раствора; 3. Пропитка; 4. Сушка; 5. Прокалка

По качеству — возрастетстепень очистки

2030 год или далее

Стадии приготовления Преимущество Время появления

По качеству — снижение содержания серы и азота 2030 год или далее

Преимущество Время появления

Процесс:NZSD (<10 ppm)

2015

2020

х2

х2

х2

1,5

1,2

1,2

х1,2

х1,2

х1,2

<10

<10

<10

х2–2,5

х2–2,5

х2–2,5

х1

х1

х1

1,5–2

1,5–2

1,5–2

25–30

25–30

25–30

Катализатор:Носитель: оксид алюминия

Активный компонент: наномоди-фицированный кобальт-молибден

Процесс:с низким (более

50 ppm) остаточным содержанием серы

х1,5

х1,5

х1

х1

>3,5

2,5–3

2,5

2,5

х1,2

х1,2

х1

х1

50

50

350–50

350

х1,5

х1,2

х1

х1

х1

х1

х1

х1

2

2

3

3

19–25

19–25

19–25

20–22

Процесс:с ультранизким (50–10 ppm)остаточным содержанием серы (с низкой объемной

скоростью)

2010

2015

2020

х1,5

х1,5

х1

х1

2–2,5

1,5–2

1,5–2

1,5–2

х1

х1

х1,2

х1,2

50–10

50–10

50–10

50–10

х1,5

х1,2

х1

х1

х1,2

х1,2

х1

х1

2

2

2

2

19–25

19–25

19–25

20–22


Активный компонент: кобальт-молибден

2030

Процесс:NZSD (<10 ppm)

2010

2015

2020

х1,5

х1,5

х1,5

х1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

х1

х1

х1

х1

<10

<10

<10

<10

х2,5–3

х2,5–3

х2,5–3

х2,5–3

х0,8

х0,8

х0,8

х0,8

3

2

2

2

50–60

70–80

70–80

70–80

Катализатор:типа Nebula

2030

Процесс:с ультранизким (50–10 ppm)

остаточным содержанием серы

2010

2015

2020

х1

х1

х1

х1

3

3

3

3

х1,2

х1,2

х1

х1

50–10

50–10

50–10

50–10

х2,5–3

х2,5–3

х2,5–3

х2,5–3

х0,8

х0,8

х0,8

х0,8

3

3

3

3

50–60

70–80

70–80

70–80

Катализатор:типа Nebula

2030

2010

2015

2020

2030

2030

Процесс: с ультранизким (10–1 ppm) остаточным содержанием серы

Катализатор:Носитель: наноструктурированная двуокись титана

Активный компонент:кобальт-молибден или платина

Тип катализатора: носитель: оксид алюминия активный компонент: кобальт-молибден

2020 203020152010





50

70 000

1 500–2 000

100

64

75 000

6 000

250

64–66

75 000

8 000

300

80

90 000

10 000–12 000

400–500

Тип катализатора: носитель: оксид алюминия активный компонент: никель-молибден

2020 203020152010





10

10 000

200

6

15

15 000

600

24

20

20 000

1 000

40

20

20 000

1 500

60

Ми

ро

во

й р

ын

ок Тип катализатора: сульфидные

2020 203020152010


Ежегодное потребление, тыс. т


750–800

50–60

2 200

750–800

60–65

2 500–2 600

800–900

70

2 700–2 800

900–1 100

80

3 000–3 500

Отставание от лидера

Заимствованиетехнологий за рубежом


Активный компонент: кобальт-молибден или никель-молибден

5

6

Разработка методов синтезабиметаллических комплексов



понента

Синтез оптимальных

кобальт-молибде- новых комплексов непосредственно

в растворе

Условные обозначения:

— Технология производства с низкой себестоимостью

— Технология производства высококачественной продукции

— Нормированная оценка текущегозначения параметра. По отношениюк ней приведены оценки значенийданного параметра в будущем длявсех представленных комплексов

х1

Ро

сс

ий

ск

ий

р

ын

ок

Тип катализатора: шариковые алюмосиликатные цеолитсодержащие

2020 203020152010


Общая мощностьустановок, тыс. т/г



11

5 850

7 200

18

7

4 000

4 900

15

3

1 800

2 200

8

—

—

—

—

Тип катализатора: микросферические (пылевидные со средним

диаметром частиц 10–150 мкм) алюмосиликатные цеолитсодержащие катализаторы

2020 203020152010





16

24 180

10 500

42

19

30 700

14 000

63

22

37 000

16 000

80

25

43 000

19 000

115

Тип катализатора: микросферические (пылевидные со средним диаметром частиц 10–70 мкм) алюмосиликатные

цеолитсодержащие катализаторы с оптимальнымсодержанием редкоземельных элементов

2020 203020152010





—

—

—

—

—

—

—

—

2

4 000

1 800

11

5

10 000

4 500

32

Смешива- ние цеолита

и алюмосили-катной мат-

рицы

Электро- нагрев

В газовойфазе

Гелевыйспособ синтеза цеолита

Реакция замещения иона натрия

на ион аммония или на ионы ред-

коземельныхэлементов

1. Приготов-ление растворов

алюмината натрия и аммиачной

селитры, отделение редкоземельных

элементов2. Синтез гидрооки-

си алюминия3. Блок осушки

глины

В огневойпечи


Направления импорта

технологий


Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Каталитический крекинг





2020 203020152010

Разработка российских технологий полного цикла приготовления катализаторов


80%российского рынка + 20% рынка СНГ


рынка


рынка


рынка



х1 х1 х1 —

х1 х1 х1 —

х1 х1 х0,9 —

Трудоемкость


2020 203020152010



Технология приготовления шарикового катализатора

Оборудование для прокалки и фильтры

Приготовление

цеолита(активного

компонента)

Приготовление аморфной алю-мосиликатной

матрицы (носителя)

Модифицирование цеолита

редкоземельнымиэлементами

методом ионногообмена

Термопаровая стабилизация

Прокалкацеолита

Введениемодифицирован-

ного цеолита в аморфную

алюмосиликат- ную матрицу

Прокаливание и термопаро-

вая ста-билизация

Формовкаи сушка




рицы

Электро- нагрев В жидкой

фазе










глины

В огневойпечи1



рицы

Электро- нагрев В газовой

фазе










глины

В огневойпечи2



Приготовление цеолита

(активногокомпонента)

Приготовление аморфной алю-мосиликатной

матрицы (носителя)

Подготов- ка (очист- ка) сырьябудет раз-работана к 2020 г.Приведет к росту

селектив- ности

и активно- сти катали-

затора

Модифицирование цеолита

редкоземельнымиэлементами

методом ионногообмена

Термопаровая стабилизация

Прокалкацеолита

Введениемодифицирован-

ного цеолита в аморфную

алюмосиликат- ную матрицу

Прокаливание и термопаро-

вая ста-билизация

Формовка в микросферу

и распыли- тельная сушка


х0,7 х0,6 х0,65 х0,5

х2 х2,2 х2,4 х2,5

х1,8 х1,7 х1,6 х1,5



2020 203020152010



Технология приготовления микросферического катализатора

Выхо

д це

лево

й пр

одук

- ци

и (б

ензи

ново

й ф

рак-

ци

и) н

а то

нну

сырь

я (в

рем

я ра

боты

уст

анов

- ки

: 800

0 ча

сов

в го

д), %

Капи

тало

емко

сть

(при

пр

оизв

одит

ельн

ости

60

0 ты

с. т

онн

в го

д)

Дол

я ру

чног

о тр

уда

Энер

гопо

треб

лени

е,

КВт/

час/

т сы

рья

Акти

внос

ть (г

луби

на

крек

инга

), %

Мик

роак

тивн

ость

, %

Изн

осоу

стой

чиво

сть,

%

Цен

а, т

ыс.

$/т

Технико-экономическиехарактеристики процесса


х1,5

х1,5

х1,5

х1,5

56

54

52

50

х0,5

х0,5

х0,5

х0,5

720

750

750

780

78

76

73

70

71

65

58

52

97

93

90

87

6

4

3

2

2015

2020

2030

Катализатор:микросферические

(пылевидные со средним диаметром частиц 10–70 мкм) алюмосиликатные

цеолитсодержащие с опти- мальным содержанием

редкоземельных элементов

Процесс:установка крекинга

«мили-сэконд»

2010

Катализаторы

2020 203020152010

Общая мощностьустановок, млн т/г


Ежегодное потребление,

млн $

765

300

1 200

780

320

1 450

790

350

1 750

800

360

2 150

Ми

ро

во

й р

ын

ок

х2,5

х2,5

х2,5

х2,5

60

58

56–58

54

х0,5

х0,6

х0,65

х0,7

750

780

800

820

78

76

73

70

71

65

58

52

97

93

90

87

6

4

3

22010

2015

2020

2030


(пылевидные со средним диаметром частиц 10–70 мкм) алюмосиликатные

цеолитсодержащие

Процесс:установка крекинга

с двойной регенерацией (для переработки тяжелого

сырья)

х2

х2

х2

х2

60

58

56–58

54

х0,5

х0,6

х0,65

х0,7

720

750

750

780

78

76

73

70

71

65

58

52

97

93

90

87

6

4

3

22010

2015

2020

2030


(пылевидные со средним диаметром частиц 10–70 мкм)

алюмосиликатные цеолитсодержащие

Процесс:установка с лифт-реактором

Процесс:установка с псевдоожижен-

ным слоем катализатора

х2

х2

х2

53–54

48–50

48–50

х0,8

х0,85

х0,85

780

780

800

75

70

70

55

54

50

92

88

86

4

3

22010

2015

2020


(средний диаметр частиц 10–150 мкм) алюмосили-

катные цеолитсодержащие

Процесс:установка с движущимся

слоем катализатора

х1

х1

х1

50–52

50

43–46

х1

х1

х1

600

600

650

68

65

63

50

48

46

88

86

84

2

1,8

1,52010

2015

2020

Катализатор:шариковые алюмосили-

катные цеолитсодержащие

Модификация матрицы

Синтез цеолитов различного типа, в том числе с широ- кими мезопорами, для каталитического крекинга тяжелого сырья и цеолитов для процесса типа «мили-секонд»

Разработка технологии прокалки в управля- емых газовых средах

Оптимизация режимов

Оптимизация режимов прокалки

Смесительное оборудование

Оборудование для синтеза цеолитов

Оборудование для распылительной сушки

Оборудование для прокалки, в том числе барабанные печи

Золевыйспособ синтеза цеолита






глины

4



рицы






Оборудование для фильтрации (центрифугирования) суспензий



рицы

Золевыйспособ синтеза цеолита







глины







Разработка техноло- гии гомогенизации композиций



— Нормированная оценка текущегозначения параметра. По отношению к ней приведены оценки значений данного параметра в будущем для всех представлен- ных комплексов

Условные обозначения:— Технология про- изводства с низкой себестоимостью

— Технология произ- водства высококачест- венной продукции

х1

Разработка катализаторов,стойких к отравлению металлами (ванадий, никель) для перера- ботки мазута

3

Подготов- ка (очистка)

сырья5

М и р о в о й р ы н о к

2020 203020152010



млн $

3 000

450

3 500

550

4 000

625

4 500–5 000

700–750




Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Изомеризация легких бензиновых фракций

Рынки катализаторовНаучно-технологическое развитие Технологии приготовления катализаторов Процессы и катализаторы (комплексы)



2020 203020152010

Разработка российскихтехнологий полного

цикла приготовлениякатализаторов


Незначи- тельноеотстава- ние от

мировыхлидеров


рынка


рынка


рынка


рынка +20% рынка стран СНГ



Прои

звод

ител

ьнос

ть,

т сы

рья

/ т к

атал

и-за

тора

в ч

ас

Капи

тало

емко

сть

Труд

оем

кост

ь

Энер

гопо

треб

лени

е

% п

обоч

ной

прод

укци

ипр

и пр

оизв

одст

ве

Про

чнос

ть, к

г/см

2

Селе

ктив

ност

ь, %

мас

.

Цен

а, т

ыс.

$/т


Характеристикикатализатора

Подготовка сырья


Приготовление растворов


Кристаллизация в автоклавах


Промывка, фильтрация, утилизация сточных вод


Ионный обмен,модификация


Нанесение благо- родного металла

Грануляция со связующим


Cушка, прокалка


Основные стадии приготовления среднетемпературного катализатора

Основные стадии приготовления высокотемпературного катализатора

Р о с с и й с к и й р ы н о к

2020 203020152010

Число установок


Ежегодное

потребление, млн $/т

14

140–150

15–22

18

200–300

30–45

23

350–400

52–60

30

550

85

х1

х1

х1

х1

х1

х1

х1

х1

х1

х1

х1

х1

2–5

2–5

2–5

5–8

60–80

60–80

50–70

50–70

95–98

95–98

95–98

92–95

80

75

75

702010

2015

2020

2030

Катализатор:хлорированные

оксиды алюминия; оксид циркония,

промотированный сульфат-,

молибдат- или вольфрамат-

ионом

Процесс:низкотемпературная

изомеризация

5

5

4

4

х2,75

х2,75

х2,75

х2,75

х1,3

х1,3

х1,3

х1,3

х2

х2

х2

х2

10–15

10–15

10–15

10–15

60–80

60–80

50–70

50–70

85–90

85–90

85–90

85–90

155

150

150

1302010

2015

2020

2030

Катализатор:на основе цеолитов

типа морденит с содержанием

натрия на уровне 2–3 ppm, модифици- рованные 0,4–0,5 %

масс. платины

Процесс:среднетемпературная


0,5–1,5

0,5–1,5

0,5–1,5

0,5–1,5

х3

х3

х3

х3

х1,3

х1,3

х1,3

х1,3

х3

х3

х3

х3

15–25

15–25

15–25

15–25

60–80

60–80

50–70

50–70

75–85

75–85

75–85

75–85

155

150

150

1302010

2015

2020

2030

Катализатор:на основе

фторированного оксида алюминия

или среднепористых цеолитов

типа ZSM-5

Процесс:высокотемпературная


0,5–1,5

0,5–1,5

0,5–1,5

0,5–1,5

Ленточные прокалочные печи для непрерывной прокалки при температурах до 600°С

Разработка технологиинанесения благородного металла одновременно со стадией нанесения сульфата

Отработка технологиижидкостной формовкишарикового катализатора в масляной колонне

Разработка технологиигранулиро- вания катали- затора без связующего

х2 х2 х1,8 х1,8

х0,5 х0,5 х0,6 х0,6

х2,5 х2,5 х2,5 х2,5

х2,5 х2,5 х2,5 х2,5> 85 % > 90 % > 95 % > 95 %


Технико-экономические характеристики 2020 203020152010



Технология приготовления высокотемпературных катализаторов на основе среднепористых цеолитов типа ZSM-5



х1 х0,8 х0,7 х0,7

х1 х1,2 х1,5 х1,5

х1 х0,7 х0,6 х0,6

х1 х0,8 х0,7 х0,6> 90 % > 95 % > 95 % > 95 %





Технология приготовления низкотемпературных катализаторов на основе хлорированных оксидов алюминия/ оксида циркония, промотированного сульфат-, молибдат- или вольфрамат-ионом



х2 х2 х2 х2

х0,3 х0,3 х0,3 х0,3

х3 х3 х3 х3

х3 х3 х3 х3> 85 % > 90 % > 95 % > 95 %





Технология приготовления среднетемпературных катализаторов на основе цеолитов типа морденит с содержанием натрия на уровне 2–3 ppm, модифицированных 0,4–0,5 % масс. платины



Механическое измельчение на шаровых мельницах (подготовка воды – техничес- кий конденсат, электрообессоливание)


Фильтрация на непрерывных шнеко- вых центрифугах / периодическая филь-

трация на центробежных центрифугах







Фильтрация на нутч-фильтрах или фильтр-прессах

Механическое измельчение на планетар- ных мельницах (подготовка воды – дистил- ляция, ионообменные смолы), возможно

ультразвуковое измельчение затравки







Многократный периодический ионный обмен в аппаратах с перемешиванием и подогревом при атмосферном давлении

Однократный периодический ионный обмен в автоклавах под давлением и при повышенных температурах



Периодический ионный обмен в ап- паратах с перемешиванием и подо- гревом при атмосферном давлении

Периодический ионный обмен в автоклавах под давлением

и при повышенных температурах





Грануляция в шнековых экстру- дерах, совмещенных со смесите- лями с z-образными лопастями


Периодическая в муфельных печах / периодическая или непре-

рывная в печах шахтного типа





Непрерывная в обычных или вакуумных

ленточных печах





Грануляция со связующим в шнековыхэкструдерах, совмещенных со смесите-

лями с z-образными лопастями





Жидкостная формовка шарикового катализатора

в масляной колонне

Механическое измельчение на шаровых мельницах (подготовка воды – технический

конденсат, электрообессоливание)

Механическое измельчение на шаровых мельницах (подготовка воды – технический

конденсат, электрообессоливание)

Растворение солей в воде, механическое смешение








Периодическая


Непрерывная


Периодическая пропитка(возможно, совмещенная

с ионным обменом)



Непрерывная в обычных или вакуумных ленточных

печах

Непрерывная пропитка поаналогии с приготовлением катализаторов риформинга





Приготовление активного компонента


Нанесениеблагородного металла

Термообработка гранул катализатора

Основные стадии приготовления низкотемпературного катализатора

Растворение солей в воде, механическое смеше- ние (аппараты с перемешивающим устройством)



Переосаждение в аппаратах с перемешиванием и подогре- вом, совмещенное с модифицированием сульфат-ионами

Переосаждение в аппаратах с перемешиванием и подогре- вом, совмещенное с модифицированием сульфат-ионами,

а также ультразвуковым диспергированием

Переосаждение в аппаратах с перемешиванием и подогре- вом, совмещенное с модифицированием сульфат-ионами,

а также ультразвуковым диспергированием

Периодическая пропитка / периодическая пропитка, совмещенная с ионным обменом

Непрерывная пропитка (по аналогии с при-готовлением катализаторов риформинга)

Непрерывная пропитка (по аналогии с при-готовлением катализаторов риформинга)

Грануляция со связующим в шнековых экструдерах, совмещенных со смесителями с z-образными лопастями

Жидкостная формовка шарикового катализатора в масляной колонне

1

4

5

8

9

2

3

Периодическая в муфельных печах / периоди- ческая или непрерывная в печах шахтного типа

Периодическая в муфельных печах / периоди- ческая или непрерывная в печах шахтного типа

Непрерывная в обычныхили вакуумных ленточных печах

Непрерывная в обычных или вакуумных

ленточных печах



Cмешение активного компонента с оксидом алюминия

с последующей грануляцией

Грануляция со связующим в шнековых экструдерах, совмещенных со смесителями с z-образными лопастями

Автоклавы с перемеши- ванием и подогревом до 200°С для синтеза цеолитов

Оборудование для жидкостной формовкишарикового катализатора в масляной колонне









Шнековые центрифугидля непре- рывнойфильтрации и промывки мокрого про- дукта синтеза

Отработка технологиинепрерывного синтезацеолитов 11

10

7

6

— Нормированная оценка текущегозначения параметра. По отношению к ней приведены оценки значений данного параметра в будущем для всех представленных комплексов




х1




Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Каталитический риформинг




2020 203020152010

Разработка российскихтехнологий полного

цикла приготовлениякатализаторов

Заимство- вание

технологий за рубежом



рынка

60–70%российского

рынка


рынка


рынка



х1 х1 х1 х1

х1 х1 х1,1 х1,15

х1 х1 х1 х1

6–8 6–8 6–8 6–8



2020 203020152010



Технология приготовления шариковых катализаторов «платина на оксиде алюминия»методом аммиачно-углеводородной формовки

% брака

х1 х1 х1 х1

х1 х1 х1,1 х1,1

х1 х1 х1 х1

8–10 8–10 8–10 8–10



2020 203020152010



Технология приготовления платины на оксиде алюминия (экструдат)

% брака

х1,1 х1,1 х1,02 х1

х1,1 х1,15 х1,2 х1,2

х1,2 х1,2 х1,3 х1,3

6–8 6–8 6–8 6–8



2020 203020152010



Технология приготовления цеолитных платиносодержащих катализаторов

% брака

Окта

ново

е чи

сло,

пун

кты

Выхо

д бе

нзин

а, %

мас

.

Труд

оем

кост

ь

Объ

емна

я ск

орос

ть, ч

–1

Капи

тало

емко

сть

Энер

гопо

треб

лени

е, к

Вт/т

Выхо

д ар

омат

ичес

ких

угле

водо

родо

в, %

мас

.

Коэф

фиц

иент

пр

очно

сти,

Нью

тон/

мм

2

Цен

а, т

ыс.

$/т



Ро

сс

ий

ск

ий

р

ын

ок

Тип катализатора: цеолитный платиносодержащий

2020 203020152010




Ежегодное

потребление, млн $

3

3 000

50

1

5

5 000

85

2,15

8

8 000

135

3,6

12

12 000

200

6,4

Тип катализатора: платина на оксиде алюминия и цеолитный платиносодержащий

2020 203020152010



Ежегодное


525

8 750

175

560

9 300

230

600

10 000

270

675

11 250

360

Ми

ро

во

й р

ын

ок

Пропитка носи-теля растворамиплатины и рения

Увлажнениепарами воды

Изготовле-ние носителя(формовка)

Выпаривание воды после

пропитки

Сушка Прокалка Восстановле- ние в потоке

водорода

ОсернениеХлориро- вание

(активация)

Основные стадии приготовления платины на оксиде алюминия (экструдат)

Восстанов-ление в потоке

водорода

Безоста- точная

пропиткаКонтактная

Равно- мерное

орошение3 Элементар-

ной серой

Хлориро- вание газо- образным

HCl

Нагревание в печи

Нагревание в печи при невысокой

температуре

Экструзия



Изготовление шарика


пропитки


водорода



Основные стадии приготовления шарикового катализатора «платина на оксиде алюминия»методом аммиачно-углеводородной формовки


водорода


пропиткаКонтактная


орошениеПолисульфи-

дами


HCl





водорода


пропиткаБесконтакт-

ная


орошениеПолисульфи-

дами

Хлориро- вание с при-

менениемCCl4 илиC2H4Cl2

Выпаривание при помощи СВЧ-излу-

чения



Методомаммиачно-

углеводород- ной фор-

мовки



Изготовле-ние носителя(формовка)


пропитки


водорода



Основные стадии приготовления цеолитных платиносодержащих катализаторов


водородаКонтактная4 Полисуль-

фидами


HCl



Экструзия


водородаБесконтакт-

ная5 Полисуль-

фидами

Хлориро- вание с при-

менениемCCl4 илиC2H4Cl2

Выпаривание при помощи

СВЧ-излучения



Экструзия

х0,75

х0,8

х0,85

х0,85

103

102

101

100

3

2,4

2,2

2

х2

х1,9

х1,8

х1,8

160

170

175

180

60

65

68

70

300–350

280

270

250

80–100

80

70

40–60

Катализатор:платина

на оксиде алюминия

Процесс:в движущемся

слое катализатора

92

90

89

87–89

2020

2015

2010

2030

х0,75

х0,8

х0,85

х0,85

105

104

103

102

3,2

2,8

2,4

2,2

х2

х1,9

х1,8

х1,8

160

170

175

180

59

65

66

67

300–350

300

290

280

80–100

80

70

40–60

Катализатор:цеолитный платино-

содержащий

Процесс:в движущемся

слое катализатора

94

92

91

90

2020

2015

2010

2030

Тип катализатора: платина на оксиде алюминия

2020 203020152010




Ежегодное


58

20

330

6,6

60

22–25

420

9,4

60

22–25

420

10,5

62

30

500

15

х0,8

х0,9

х1

х1

100

98

96

95

2,5

2

1,9

1,7

х1

х1

х1

х1

120

125

130

130–140

59

59

60

62

220

190

170

120–150

80–100

80

70

40–60

Катализатор:цеолитный платино-

содержащий

Процесс:в стационарном слое катализатора

с установкой промежуточного подогрева между зонами реакции

90

89

88

85–87

х0,8

х0,9

х1

х1

98

97

96

93–95

2

1,7

1,5

1,3–1,5

х1

х1

х1

х1

120

125

130

130–140

60

61

63

64

220

190

170

120–150

80–100

80

70

40–602010

2015

2020

2030

Катализатор:платина

на оксиде алюминия

Процесс:в стационарном слое катализатора

с установкой промежуточного подогрева между зонами реакции

90

88

86

82–852

Разработка катализаторов,позволяющих получать высокое окта- новое числона мягких режи- мах проведения процесса

Разработка катализаторов, позволяющих получать выход водорода

Оборудование для восстанов- ления в потоке водорода

Оборудование для сушки

— Нормированная оценка текущегозначения параметра. По отношению к ней приведены оценки значений данного параметра в будущем для всех представлен- ных комплексов

Условные обозначения:— Технология про- изводства с низкой себестоимостью

— Технология произ- водства высококачест- венной продукции

х1

2020

2015

2010

2030

1

Методомаммиачно-

углеводород- ной фор-

мовки

Разработка катализаторовс повышенной механической прочностью и высокой каталитической активностью для установок с движущимся слоем катализатора

Оборудование для изготовле- ния носителя


орошение


орошение



пропитка


пропитка




Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Гидрокрекинг

Рынки катализаторовНаучно-технологическое

развитие




2020 203020152010

Разработка российских технологий

полного цикла приготовления катализаторов

Заимство- вание

технологий за рубежом

Незначительноеотставание

от мировых лидеров

В России не производится


—

—

—

—


рынка


рынка




процесса

Про

изво

дите

льно

сть

(объ

ем п

ропу

щен

ного

сы

рья,

т)

Капи

тало

емко

сть

Энер

гопо

треб

лени

е

Акти

внос

ть

Селе

ктив

ност

ь

Изн

осоу

стой

чиво

сть

Цен

а, т

ыс.

$/т


Про

чнос

ть

Ми

ро

во

й р

ын

ок



Приготовлениецеолитного

компонента (илиалюмосиликата)

Приготовлениецеолитного компонента


раствора


раствора

Пропитка

Пропитка

Сушка

Сушка

Прокалка

Прокалка

Осернение (перевод в суль-фидную фазу)

Восстановление(обработка для

перевода платины в металличе-

ское состояние)



—

—

Одно- стадийная


Полисуль- фидными соедине-

ниями

В потоке водорода

Экструзия, сушка

и прокалка


и прокалка

Приготов- ление единого

растворавольфрам-

никель

Приготовле- ние платиносо-

держащего раствора

1

1



х1 х1 х1 х1

х1 х1 х1 х1

х1 х1 х1 х1

х1 х1 х1 х1

х1 х1 х0,98 х0,96

х1 х1 х0,98 х0,96

х1 х0,98 х0,96 х0,94

х1 х0,98 х0,96 х0,94





2020

2020

2030

2030

2015

2015

2010

2010





Технология приготовления катализаторов на основе аморфных или кристаллических алюмосиликатов, содержащих сульфидные наночастицы NiWS-фазы

Технология приготовления катализаторовна основе кристаллических алюмосиликатов (цеолитов), содержащие наночастицы платины



97–98 97–98 98 99

97–98 97–98 98 99

Гидротермаль- ный синтез



в потоке воздуха

или азота


в потоке воздуха

или азота

2 Гидротермаль- ный синтез


и прокалка—В дымовых

газах

Приготовле- ние платиносо-

держащего раствора

В потоке водорода


2Сырьем,

содержащим демитил

дисульфид



и прокалка

Приготов- ление единого

растворавольфрам-

никель

Одно- стадийная —В дымовых

газах

Оборудование для стадии пропитки (закрепление биметаллических комплексных соединений на поверхности носителя)

2010

х1

х1

х1

х1

х1,06

х1,04

х1,03

х1

х0,97

х0,97

х0,97

х1

5

5

4

4

9

8

7

7

9

8

7

6

4

3

2

2

17–22

17–22

14–18

14–18

2030

2020

2015

Катализатор:на основе аморфных алюмо-

силикатов, содержащих сульфидные наночастицы

NiWS-фазы

Процесс:одностадийный гидрокрекинг

2010

х1

х1

х1

х1

х1,6

х1,57

х1,55

х1,5

х1,2

х1,3

х1,4

х1,5

10

9

8

7

9

8

7

7

9

8

7

6

10

8

7

6

20–24

20–24

16–20

16–20

2020

2015

Катализатор:на основе кристаллических

алюмосиликатов (цеолитов), содержащих

наночастицы платины

Процесс:двухстадийный гидрокрекинг

2030

Ро

сс

ий

ск

ий

ры

но

к

Тип катализатора: на основе аморфных и кристаллических

алюмосиликатов, содержащие сульфидные наночастицы NiWS-фазы

2020 203020152010





2

5

300

10,5

4

10,4

600

21

5

12,4

800

28

7

17,4

1 000

35

Тип катализатора: на основе алюмосиликатов

2020 203020152010


Ежегодное

потребление, тыс. т


22–26

25–30

875–1 050

26–30

30–35

1 050–1 220

30–35

35–40

1 220–1 400

39–44

45–50

1 575–1 750

2010

х1,4

х1,4

х1,4

х1,4

х1,06

х1,04

х1,03

х1

х0,97

х0,97

х0,97

х1

9

8

7

6

9

8

7

7

9

8

7

6

9

7

5

4

20–24

20–24

16–20

16–20

2030

2020

2015

Катализатор:на основе кристаллических

алюмосиликатов (цеолитов), содержащих сульфидные наночастицы NiWS-фазы

Процесс:одностадийный гидрокрекинг

х1 — Нормированная оценка текущего значения параметра. По отношению к ней приведены оценки значений данного параметра в будущем для всех представленных комплексов




Оценки даны по 10-балльной шкале

Разработка технологии формирования в растворе биметаллических комплексных соединений с размером частиц около 1 нм

Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Переработка попутных нефтяных газов (ППНГ) – часть I




2020 203020152010



Мировое лидерство

В России не

производится

—

—


рынка


рынка


рынка



Подготовка сырья Приготовление растворов




Нанесение благо- родного металла



Основные стадии приготовления цеолитсодержащего катализатора синтеза бензина из диметилового эфира

х1 х1 х1 х1

х1 х1 х1 х1

х1 х0,9 х0,8 х0,8

х1 х0,9 х0,8 х0,8

60 70 80 95





Технология приготовления наночастиц кобальта или железа, используемых в качестве катализатора в процессе Фишера-Тропша


Расход ценного сырья

х1 х1 х1 х1

х1 х0,8 х0,7 х0,7

х1 х1 х0,8 х0,8

х1 х1 х0,8 х0,870 70 80 95



Капиталоемкость (средняя по стадиям приготовления)


Технология приготовления катализаторов на основе цеолитов типа ZSM–5 для синтеза бензина из диметилового эфира


Расход ценного сырья









Многократный периодический ионный обмен в аппаратах с перемешиванием и подогревом при атмосферном давлении






















Непрерывная в обычных или вакуумных ленточных

печах



Формирование микроэмульсииПодготовка растворов солей Активация катализатора

Основные стадии приготовления наночастиц кобальта или железа, используемых в процессе Фишера-Тропша

Получение обратных микроэмульсий Выпаривание воды из микроэмульсии Термическая обработка в токе водорода

Термическая обработка в токе оксида углерода

Термическая обработка в токе водорода

Термическая обработка в токе оксида углерода

Получение водных растворов1

2

3

4

Формирование суспензии



7

8

10

9

— Технология производства с низкой себестоимостью— Технология производства высококачественной продукции

— Нормированная оценка текущего значения параметра. По отношению к ней приведены оценки значений данного параметра в будущем для всех представленных комплексов

х1

х0,5 х0,5 х0,4 х0,4

х2 х2 х4 х6

90 90 95 95





Технология приготовления мембранно-каталитического катализатора для процесса Фишера-Тропша (по сравнению с ZSM–5 для ароматизации)



х0,5 х0,5 х0,4 х0,3х0,3 х0,3 х0,2 х0,2

Подготовка порошковСоосаждение Спекание мембраны и активация катализатора

Пассивация мембранно-каталитического элемента

Основные стадии приготовления мембранно-каталитического катализатора для процесса Фишера-Тропша

Соосаждение совместного гидроксокарбоната Со и Аl и промотирующих компонентов

Cмешение и прессование мембраны сложной формы, определяемой геометрией реактора

Спекание мембраны и активация катализатора Пассивация мембранно- каталитического элемента

Подготовка порошков ГОК Со-Al, металлической меди и малахита определенного фракционного

состава и влагосодержания 5

Смешение и прессование мембраны

Пассивация мембранно- каталитического элемента

Подготовка порошков ГОК Со-Al, металлического алюминия и малахита определенного фракционного

состава и влагосодержания

Соосаждение совместного гидроксокарбоната Со и Аl и промотирующих компонентов

Cмешение и прессование мембраны сложной формы, определяемой геометрией реактора

Спекание мембраны и активация катализатора6

Прои

звод

ител

ьнос

ть,

тонн

сы

рья

/ т к

атал

изат

ора

в ча

с

Удел

ьная

кап

итал

оем

кост

ь

(по

срав

нени

ю с

тек

ущим

зна

чени

ем д

ля

проц

есса

Фиш

ера-

Троп

ша

(ORY

X –

1,

5 м

лн т

про

дукц

ии в

год

, кап

затр

аты

=

1000

$ н

а т

в го

д))

Труд

оем

кост

ь (п

о ср

авне

нию

с т

екущ

им

знач

ение

м д

ля п

роце

сса

Фиш

ера-

Троп

ша)

Энер

гопо

треб

лени

е (п

о ср

авне

нию

с

теку

щим

зна

чени

ем д

ля п

роце

сса

Ф

ишер

а-Тр

опш

а)

Про

чнос

ть, к

г/см

2

Селе

ктив

ност

ь по

мет

ану,

%

Селе

ктив

ност

ь по

С5+

, %

Цен

а, т

ыс.

$/т



Прои

звод

ител

ьнос

ть, к

г пр

одук

ции

(бен

зино

вой

фра

кции

) / л

кат

ализ

атор

а

Капи

тало

емко

сть

(по

срав

нени

юс

теку

щим

зна

чени

ем д

ля п

роце

сса

Ф

ишер

а-Тр

опш

а (O

RYX

–1,5

млн

т

прод

укци

и в

год,

ка

пзат

раты

= 1

000

$ н

а т

в го

д))

Энер

гопо

треб

лени

е,кВ

т/ча

с /т

сы

рья

Про

чнос

ть, к

г/м

м2

Меж

реге

нера

цион

ный

проб

ег, м

ес.

Срок

слу

жбы

кат

ализ

атор

а, л

ет

Цен

а, т

ыс.

$/т



х0,8

х0,9

х1

х1

х0,9

х0,9

х1

х1

х0,8

х0,9

х1

х1

90

87

85

80

<5

8

8

10

—

—

—

—

25

25

20

202010

Катализатор:наночастицы

кобальта или железа

Процесс:Фишера-Тропша

0,7

0,5

0,4

0,3

2030

2020

2015

х0,8

х0,8

х0,9

х1

170

170

185

185

>2

>2

>2

>2

1,4

1,4

1,4

1,2

>3

>3

>3

>3

120

115

110

1002010


типа ZSM–5 для синтеза бензина

из диметилового эфира

Процесс:в одноконтурном

двухреакторном модуле

0,8

0,8

0,7

0,7

2030

2020

2015

х0,7

х0,9

—

—

х1

х1

—

—

х1

х1

—

—

85

80

—

—

8

15

—

—

1,5

1

—

—

40

50

—

— 2010

Катализатор:мембранно-

каталитический

Процесс:Фишера-Тропша

1

0,7

—

—

2030

2020

2015

—

—

—

—

—

—

—

—

>2

>2

>2

>2

2,2

2,2

2,2

2,2

>3

>3

>3

>3

30

25

25

202010

Катализатор:металлоксидный на ос- нове оксида алюминия для синтеза диметило- вого эфира из СИ-газа

Процесс:в одноконтурном

двухреакторном модуле

—

—

—

—

2030

2020

2015

Тип катализатора: мембранно-каталитический

2020 203020152010



Ежегодное


—

—

—

—

—

—

20

2

0,02

100–200

6–10

0,1–0,15

Тип катализатора: наночастицы кобальта или железа

2020 203020152010



Ежегодное


2 000

1 000

20

3 000

1 500

30

3 000

1 500

30

4 000

1 500

40 Ми

ро

во

й

ры

но

к

Тип катализатора: наночастицы кобальта или железа

2020 203020152010




Ежегодное


—

—

—

—

1

20

4

0,13

5

100

20

0,5

20

1 000

200

5

Тип катализатора: мембранно-каталитический

2020 203020152010




Ежегодное


—

—

—

—

—

—

—

—

1

10

1

0,02

2–3

50–60

3–5

0,06–0,1

Тип катализатора: металлоксидный

2020 203020152010


Ежегодное


—

—

72

1,5

360

7,5

1 440

30

Тип катализатора: на основе цеолитов типа ZSM–5

2020 203020152010


Общая мощность уста-новок, млн.м3 ППНГ/год

Общая производительность установок, тыс. т бензина/год

Ежегодное

потребление, т


—

—

—

—

—

1

100

60

36

3,6

5

500

300

180

18

20

2 000

1 200

720

72

Ро

сс

ий

ск

ий

р

ын

ок



Производстводиметилового эфира

Процесс Фишера-Тропша

Процесс Фишера-Тропша

Производстводиметилового эфира


Создание эффективных методов регенерации нано- размерных катализаторов и их возвращения в цикл

Разработка эффективных методов отделения нано- размерных катализаторов от продуктов синтеза

Ленточные прокалочные печи для непрерывной прокалки при температурах до 600°С

Автоклавы с перемеши- ванием для проведения разложения в органиче- ских средах при высоких температурах (до 350°С)

Совершенствование мето- дов промотирования нано- размерных катализаторов

Шнековые центрифуги для непрерывной фильтрации

Электрические и магнитныефильтры

Отработка технологии непрерывного синтеза среднепористых цеолитов типа ZSM–5

Создание устойчивых микроэмульсий

Разработка более эффек- тивных методов модифика- ции цеолитов с целью уве- личения их селективности

Выпаривание воды из микроэмульсии



Получение обратных микроэмульсий



Смесительное оборудование









Оборудование для жидкостной формовки шарикового катализатора

Автоклавы для проведениякристаллизации цеолитов в непрерывном режиме

Разработка технологии гранулирования катализа- тора без связующего



Отработка технологии жидкостной формовки шарикового катализатора с использованием масля- ной колонны


Получение водных растворов

Получение органических растворов

Получение органических растворов



Производство УНВ

Ароматизация ПНГ

Ароматизация ПНГ

Производство УНВ


Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Переработка попутных нефтяных газов (ППНГ) – часть II





2020 203020152010


Мировое лидерство—

—


рынка


рынка


рынка

В Россиине

производится



средняя средняя средняя средняя

высокая высокая высокая высокая

средняя средняя средняя средняя

среднее среднее среднее среднее



2020 203020152010




Технология приготовления катализатора ароматизации попутных газов на основе цеолитов типа ZSM-5

Приготов- ление

растворов


Подготовка композита

Кристал- лизация

в автоклавах

Загрузка композитав мельницу–активатор


Ионный обмен,

модификация

Механо-химическаяактивация


Сушка, прокалка

Термообработка

Нанесение дегидри- рующего

компонента

Формовка

Основные стадии приготовления катализатора ароматизации попутных газов на основе цеолитов типа ZSM-5

Основные стадии приготовления оксидных катализаторов пиролиза углеводородов для ППНГ в УНВ

Ро

сс

ий

ск

ий

р

ын

ок

Тип катализатора: на основе цеолитов типа ZSM-5

2020 203020152010





—

—

—

—

2

100

20

0,65

20

1 000

200

6,5

50

2 500

500

16,5

Тип катализатора: железный или никелевый нанодисперсные

2020 203020152010





—

—

—

—

2

0,4

12

0,02

8

2

50

0,07

100

50

1 000

1

Тип катализатора: порошкообразные микронные системы, состоящие из наночастиц никеля или железа

2020 203020152010





—

—

—

—

2

0,4

12

0,02

8

2

50

0,07

100

50

1 000

1

Тип катализатора: железный или никелевый нанодисперсные

2020 203020152010



Ежегодное


0,2

70

0,5

1,5

600

4

8

3 000

20

40

10 000

80

Тип катализатора: порошкообразные микронные системы, состоящие из наночастиц никеля или железа

2020 203020152010



Ежегодное


0,8

0,4

2

8

3

20

40

12

100

200

50

500

Тип катализатора: на основе среднепористых цеолитов типа ZSM–5

2020 203020152010



Ежегодное


—

—

—

200

60

2,1

2 500

750

26

12 500

3 800

110

Ми

ро

во

й

ры

но

к

х0,1

х0,1

х0,1

х0,1

0,5 – 1,5

0,5 – 1,5

0,5 – 1,5

0,5 – 1,5

0,2 – 0,3

0,2 – 0,3

0,2 – 0,3

0,2 – 0,3

0,3 – 0,4

0,3 – 0,4

0,3 – 0,4

0,3 – 0,4

32,7

32,7

32,7

32,7

70 – 72

70 – 72

40 – 45

40 – 452010

2015

2020

2030


типа ZSM–5

Процесс:ароматизации попутных нефтяныхгазов в адиабатических реакторах

с неподвижным слоем катализатора

Разработка более эффективных методов модификации цеолитов с целью увеличения их селективности

Отработка технологии жидкостной формовки шарикового катализа- тора с использованиеммасляной колонны

Оборудование для термообработки

Распылительная сушилка

Оборудование для классифицирования сыпучих материалов

Автоклавы для проведения кристалли- зации цеолитов в не- прерывном режиме

Отработка технологии непре- рывного синтеза цеолитов ZSM-5

1

Механическое измельчение

на шаровых мель- ницах (подготовка

воды – технический конденсат, электро-

обессоливание)

Растворение солей в воде, механическое

смешение


Фильтрация на нутч-

фильтрах или фильтр-

прессах

Периодичес- кий ионный

обмен в аппаратах с перемешиванием и подогревом при

атмосферном давлении

Грануляция в шнековых экструдерах,

совмещенных со смесителями с z–образными

лопастями

Периодичес- кая пропитка (возможно,

совмещенная с ионным обменом)

Периодическая в муфельных

печах / периоди- ческая или

непрерывнаяв печах шахт-

ного типа

2






смешение


Фильтрация на непрерывных

шнековых центрифугах /периодическая фильтрация на центробежныхцентрифугах

Периодический ионный обмен в автоклавах

под давлением и при повышенных

температурах



лопастями

Периодичес- кая пропитка (возможно,

совмещенная с ионным обменом)

Периодическая в муфельных

печах / периоди- ческая или

непрерывнаяв печах шахт-

ного типа

3






смешение




лопастями

Непрерывнаяпропитка

по аналогии с приготовле- нием катали-

заторовриформинга

Непрерывная в обычных

или вакуумных ленточных

печах

5Механическое смешение

оксидов металлов и носителя катализатора

Смешение оксидного композита с (возможно керамическими)

мелющими телами в заданномсоотношении (масса мелющих

тел / масса смеси)

В планетарной мельнице

Формование порошка катализатора

на распылительной сушилке

Прокаливание сформованного

катализатора в определенном режиме

6 —

7 —

4

Механическое измельчение на плане-

тарных мельницах (подготовка воды

– дистилляция, ионообменные смолы), возможно ультразву- ковое измельчение

затравки


смешение


Жидкостная формовка

шариковогокатализатора в масляной

колонне

Непрерывная в обычных

или вакуумных ленточных

печах

низкая средняя высокая высокая

х1 х1 х0,9 х0,7

х1 х1 х0,8 х0,6

х1 х1 х1 х1

80 80 90 95



2020 203020152010





Технология приготовления оксидных катализаторов пиролиза углеводородов для ППНГ в углеродные нановолокна (УНВ)

Прои

звод

ител

ьнос

ть,

тонн

сы

рья

/т к

атал

изат

ора

в ча

с

Труд

оем

кост

ь

(по

срав

нени

ю с

тек

ущим

зна

чени

ем

для

проц

есса

Фиш

ера-

Троп

ша)

Энер

гопо

треб

лени

е

(по

срав

нени

ю с

тек

ущим

зна

чени

ем

для

проц

есса

Фиш

ера-

Троп

ша)

Селе

ктив

ност

ь, %

мас

.

Цен

а, т

ыс.

$/т



Капи

тало

емко

сть

(п

о ср

авне

нию

с т

екущ

им з

наче

нием

дл

я пр

оцес

са Ф

ишер

а-Тр

опш

а

(ORY

X –

1,5

млн

тпр

одук

ции

в го

д, к

апза

трат

ы =

10

00 $

на

т в

год)

)

Выхо

д УН

В, г

на

1 г

ката

лиза

тора

Реге

нери

руем

ость

кат

ализ

атор

а

Энер

гопо

треб

лени

е

(по

срав

нени

ю с

тек

ущим

зна

чени

ем

для

проц

есса

Фиш

ера-

Троп

ша)

Селе

ктив

ност

ь

по у

глер

одны

м в

олок

нам

оп

реде

ленн

ой м

орф

олог

ии, %

Цен

а, т

ыс.

$/т

Технико-экономичес- кие характеристики

процессаХарактеристики

катализатора

Капи

тало

емко

сть

(п

о ср

авне

нию

с т

екущ

им з

наче

нием

дл

я пр

оцес

са Ф

ишер

а-Тр

опш

а

(ORY

X –

1,5

млн

тпр

одук

ции

в го

д, к

апза

трат

ы =

10

00 $

на

т в

год)

)

х0,8

х0,9

х01

х1

х0,9

х0,9

х1

х1

50 – 80

30 – 50

30 – 40

20 – 30

много-разовый


одно-разовый


95

90

80

80

1

1,4

1,6

1,6

2015

2020

Катализатор:порошкообразные микронные системы,

состоящие из наночастиц никеля или железа

Процесс:каталитический

пиролиз ПНГс получением УНВ

2010

2030

х0,9

х1

х1

—

х0,8

х0,9

х1

—

70 – 90

50 – 80

30 – 50

—




—

80

80

70

—

1,6

1,4

1

—2010

2015

2020

Катализатор:железный или никелевый

нанодисперсные

Процесс:каталитический

пиролиз ПНГс получением УНВ

2030






Оборудование для жид- костной формовки ша- рикового катализатора

В планетарной мельнице (приготовление катализатора

в одну стадию – порошок после активации не требует сушки

и прокалки)

В планетарной мельнице







Механическое смешение оксидов металлов

и носителя катализатора

Механическое смешение оксидов металлов

и носителя катализатора

Непрерывнаяпропитка

по аналогии с приготовле- нием катали-

заторовриформинга







Разработка технологии механо-химического синтеза катализаторов пиролиза ППНГ

Формование порошка катализатора

на распылительной сушилке

Оптимизация режимов механо-химического синтеза катализаторов пиролиза ППНГ

Разработка метода приготовления катализаторов с использованием массивных металлических изделий и сплавов на основе металлов 8-ой группы

—

— Нормированная оценка текущегозначения параметра. По отношению к ней приведены оценки значений данного параметра в будущем для всех представленных комплексов




х1

Высокопроизводительная планетарная мельница

С низкойдолей

связующегоПериодическая Периодический Контактная

Механическое дробление

Механическоесмешивание2

Непрерывная Непрерывный КонтактнаяМеханическое

дроблениеМеханическоесмешивание3

Со среднейдолей

связующего

Периодическая БесконтактнаяУльтразвуковое

дробление

Активация сырья с помощью

ультразвукаили магнитного

излучения

4С низкой

долейсвязующего

Периодический


Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Алкилирование изобутана бутиленами


Технологии приготовления катализаторов на основе цеолитов

Процессы и катализаторы (комплексы)

Подготовкасырья


растворов

Кристал-лизация

Ионныйобмен

Грануляция с добавкойсвязующего

Сушка и прокалка


Капиталоемкость ($ на 1 т алкилбензина в год)

— 115 110 100

средняя средняя низкая низкая

средний средний низкий низкий

— 190 180 170Энергопотребление(эксплуатационные затраты,$ на 1 т алкилбензина в год)

% брака при производстве


2020 203020152010





Механическоесмешивание



2020 203020152010



Мировое лидерство


—

—


рынка


рынка


рынка



Ро

сс

ий

ск

ий

р

ын

ок

Тип катализатора: Y (фожазит)

2020 203020152010





млн $

—

—

— —

1

50

10–15

0,5

3

550

110–165 6

9

1 750

350–525

18

Тип катализатора: фтористый водород

2020 203020152010





млн $

—

—

— —

1

250

15–25

0,001

1

250

15–25

0,001

1

250

15–25

0,001

Тип катализатора: серная кислота

2020 203020152010





млн $

7

1 100

78–112 5

9

1 600

113–162

7

9

1 600

113–162 7

9

1 600

113–162 7

1

Исследования по влиянию ультразвука или магнитного излуче- ния, в частности технологии MRET (Molecular Resonance Effect Technology), на процесс активации сырья и в дальнейшем на активность катализатора

Создание демонстрационныхстендовых установок для проведения исследований по непрерывной кристаллизации

Исследования по применениюсовременных универсальныхдезинтеграторов-активаторов

Создание демонстрационныхстендовых установок для проведения исследований по непрерывному ионному обмену

Исследования по подбору эффективного связующего

Исследования по применению СВЧ-излучения для бесконтактной прокалки


(по 10-балльной шкале)

Про

изво

дите

льно

сть

Капи

тало

емко

сть

Труд

оем

кост

ь

Энер

гопо

треб

лени

е

Акти

внос

ть (в

неш

нее

мол

ьное

отн

ошен

иеиз

обут

ан:б

утил

ен)

Селе

ктив

ност

ь

(окт

анов

ое ч

исло

, пу

нкты

)

Цен

а, т

ыс.

$/т


Процесс:стандартный

2010

2015

2020

2030 7

7

7

7

6

6

6

6

4

4

5

6

7

7

7

7

10

10

10

10

96

96

96

96

0,05

0,05

0,05

0,05

Катализатор:серная кислота


2010

2015

2020

2030 7

7

7

7

6

6

6

6

4

4

5

6

7

7

7

7

10

10

10

10

96

96

96

96

0,05

0,05

0,05

0,05

Катализатор:фтористый

водород


2010

5

5

5

—

8

8

8

—

4

4

5

—

8

8

8

—

10

10

10

—

1,4

1,4

1,4

—

98

98

98

—

40

40

40

—

Катализатор:типа Y (фожазит)



Про

изво

дите

льно

сть

Капи

тало

емко

сть

Труд

оем

кост

ь

Энер

гопо

треб

лени

е

Акти

внос

ть (в

неш

нее

мол

ьное

отн

ошен

иеиз

обут

ан:б

утил

ен)

Селе

ктив

ност

ь

(окт

анов

ое ч

исло

, пу

нкты

)

Цен

а, т

ыс.

$/т


Про

чнос

ть

на р

азда

влив

ание

, кг

/мм

2

2030

2020

2015




В соответствии со способом получения соли платины Снижение себестоимости продукции 2030 год или далее


Технология

«Введение наноразмерного прекурсора в реакционную систему с последую-щим выделением прекурсора из продуктов реакции и возвратом в цикл»


Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Производство изопропилбензола






растворов






Капиталоемкость ($ на 1 т изопропилбензола в год)

70 65 65 60



1,4 1,2 1,2 1,2Энергопотребление(расход теплоты, ГДж на 1 тизопропилбензола в год)



2020 203020152010




2020 203020152010





—

—


рынка

50–80%российского

рынка


рынка



Ро

сс

ий

ск

ий

ры

но

к


связующегоКонтактная



1


связующегоБесконтактная



НепрерывнаяУльтразвуковое

дробление



излучения

4 Непрерывный

Периодическая Периодический БесконтактнаяУльтразвУковое

дроБление

активация сырья с Помощью

УльтразвУка

или магнитного

излУчения

3с низкой

долей

связУющего


2010

7

7

7

7

6

6

6

6

4

4

5

6

7

7

7

7

8

8

10

10

1,4

1,4

1,4

1,4

85

85

85

85

50

50

50

50



Про

изво

дите

льно

сть

Капи

тало

емко

сть

Труд

оем

кост

ь

Энер

гопо

треб

лени

е

Акти

внос

ть (в

неш

нее

мол

ьное

отн

ошен

иебе

нзол

:про

пиле

н)

Селе

ктив

ност

ь

по и

зопр

опил

бенз

олу,

%

мас

.

Цен

а, т

ыс.

$/т


Про

чнос

ть

на р

азда

влив

ание

, кг

/мм

2

2030

2020

2015

Альт

ерна

тивн

ые

техн

олог

иив

Росс

ии

Тип катализатора: хлористый алюминий (AlCl3)

2020 203020152010


Общая мощность установок,тыс. т/г


Ежегодное потребление, млн $/т

4

600

4 200

23

2

300

2 100

11,5

1

150

1 050

5,7

—

—

— —

Ми

ро

во

й р

ын

ок

Тип катализатора: цеолитные

2020 203020152010



12 600

800–1 300

15 300

1 000–1 500

17 300

1 100–1 700

18 000

1 200–1 800

Альт

ерна

тивн

ые

техн

олог

иив

мир

е

Тип катализатора: H3PO4 (фосфорная кислота на носителе)

2020 203020152010



Ежегодное потребление , т

18

5 400

16 000

9

2 700

8 000

3

680

2 000

—

—

—

Процесс:cтандартный

2010

8

8

8

8

5

5

5

5

4

4

5

6

6

6

6

6

5

5

6

6

1,4

1,4

1,4

1,4

90

90

90

90

60

60

60

60

Катализатор:типа MCM–22

2030

2020

2015

Катализатор:цеолит БЕТА

Тип катализатора: цеолит БЕТА

2020 203020152010





—

—

—

—

2

300

19–30

1,25

3

450

29–45

1,9

3

450

29–45

1,9

Тип катализатора: MCM–22

2020 203020152010





—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

1

150

9–15

0,7

Непрерывная Непрерывный

Исследования по применениюсовременных универсальныхдезинтеграторов-активаторов




Технология

«Введение наноразмерного прекурсора в реакционную систему с последую-щим выделением прекурсора из продуктов реакции и возвратом в цикл»

Непрерывная Непрерывный

Создание демонстрационныхстендовых установок для проведения исследований по непрерывному ионному обмену

Создание демонстрационныхстендовых установок для проведения исследований по непрерывной кристаллизации




Бесконтактная









Непрерывная Непрерывный КонтактнаяМеханическое




Непрерывная БесконтактнаяМеханическое



связующегоНепрерывный

Ро

сс

ий

ск

ий

р

ын

ок

Ми

ро

во

й р

ын

ок

Альт

ерна

тивн

ые

техн

олог

иив

мир

е

Направления импорта технологий


Использование нанотехнологий в каталитических процессах нефтепереработки. Производство этилбензола

Рынки катализаторов


Научно-технологическое развитие





растворов






Капиталоемкость ($ на 1 т этилбензола в год)

75 70 65 60



1,6 1,4 1,4 1,2Энергопотребление(расход теплоты, ГДж на 1 т этилбензола в год)



2020 203020152010



2020 203020152010








—

—


рынка


рынка


рынка

Наименование технологии: AlCl32020 203020152010




Цена, тыс. $/т



Альт

ерна

тивн

ые

техн

олог

иив

Росс

ии

Наименование технологии: AlCl3 2020 203020152010





3

575

6 900–8 600

5,5

2

440

5 250–6 600

5,5

1

345

4 150–5 200

5,5

—

—

— —

Тип катализатора: ZSM–5

2020 203020152010





1

230

7–8

40

—

—

— —

—

—

— —

—

—

— —

Тип катализатора: БЕТА

2020 203020152010





—

—

— —

2

450

8–11

50

3

542

11

50

3

542

11

50

Тип катализатора: трансалкилирования типа Y

2020 203020152010





—

—

— —

2

450

8–10

40

3

545

9–12

40

5

1100

19–24

40

Тип катализатора: MCM–22

2020 203020152010





—

—

— —

—

—

— —

—

—

— —

2

545

11–13

60

Тип катализаторов: цеолитные катализаторы

2020 203020152010




52

21 700

660

58

23 700

720

64

26 200

800

70

28 700

870

17

6900

82,8–103,5

5,5

12

4900

58,8–73,5

5,5

6

2500

30–37,5

5,5

—

—

— —

1

Ультразвуковоедробление



излучения

5 БесконтактнаяС низкой


ПериодическийПериодическая

Оборудование для акти- вации сырья с помощью ультразвука или магнит- ного излучения

Оборудование для ультразвукового дробления



Про

изво

дите

льно

сть

Капи

тало

емко

сть

Труд

оем

кост

ь

Энер

гопо

треб

лени

е

Акти

внос

ть (в

неш

нее

мол

ьное

отн

ошен

ие

бенз

ол:э

тиле

н)

Про

чнос

ть

на р

азда

влив

ание

, кг

/мм

2

Селе

ктив

ност

ь по

эти

лбен

золу

, %

мас

.

Цен

а, т

ыс.

$/т



2010

2015

2020

2030 5

5

5

5

8

8

8

8

4

4

5

6

8

8

8

8

10

10

10

10

1,4

1,4

1,4

1,4

80

80

80

80

40

40

40

40

Катализатор:трансалкилирования

типа Y


2015

2020

2030 5

5

5

5

8

8

8

8

4

4

5

6

9

9

9

9

8

8

8

8

1,4

1,4

1,4

1,4

80

80

80

80

40

40

40

40

Катализатор:типа ZSM–5 (пентасил)


2010

2015

7

7

7

7

6

6

6

6

4

4

5

6

7

7

7

7

5

5

6

6

1,4

1,4

1,4

1,4

85

85

85

85

50

50

50

50

Катализатор:цеолит БЕТА


2010

2015

2020

5

5

5

5

8

8

8

8

4

4

5

6

6

6

6

6

3

3

4

4

1,4

1,4

1,4

1,4

90

90

90

90

60

60

60

60

Катализатор:типа MCM–22

Исследования по влиянию ультразвука или магнитного излуче ния, в частности, технологии MRET (Molecular Resonance Effect Technology) на процесс активации сырья и вдальнейшем на активность катализатора

Непрерывная Непрерывный Ультразвуковое

дробление



излучения

6 БесконтактнаяС низкой



Исследования по применению современных универсальных дезинтеграторов- активаторов

Создание демонстрационных стендовых установок для проведения исследований по непрерывной кристаллизации

Создание демонстрационных стендовых установок для проведения исследований по непрерывному ионному обмену



2010

2030

2020

2030



Технология«Введение наноразмерного прекурсора в реакционную систему с последую-

щим выделением прекурсора из продуктов реакции и возвратом в цикл»

Условные обозначения: — Технология производства высококачественной продукции


Использование нанотехнологий в ... - nanonewsnet · 2010. 11. 26. ·...

Documents