Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского»

Химический факультет Кафедра химической технологии отчет

о прохождении производственной практики

специальность 240403.65 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов»

на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института проблем переработки углеводородов СО РАН

Руководитель от кафедры

Профессор, д. х. н. ______________ Г.В.Плаксин

Руководитель от предприятия

Н. с. ИППУ СО РАН ______________ О.И.Кривонос

Исполнитель

Cт. ХТС-901-О ______________ Ю.И.Филиппова

Омск 2013

Содержание

История ИППУ СО РАН 3

I Литературный обзор 7

1. Синтез и свойства макропористых углеродных, углерод-минеральных и минеральных материалов на основе природного органического сырья 7

2. Способы переработки тяжёлого нефтяного сырья 9

3. Катализаторы переработки ТНС 11

II Методическая часть 13

1. Выбор объекта и условий 13

2. Методы анализа 14

2.1. Насыпная плотность 14

2.2. Зольность 14

2.3. Суммарный объём пор по воде 15

2.4. Инструментальные методы 16

III Экспериментальная часть 17

Список литературы 19

История иппу со ран

Институт проблем переработки углеводородов СО РАН создан на базе химических институтов Российской академии наук, базировавшихся в г.Омске (Омский филиал Института катализа СО РАН и Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН, бывший ВНИИТУ МНХП), возникших в свое время как компоненты создаваемого в регионе в 80-е годы мощного нефтеперерабатывающего и нефтехимического комплекса, и начал функционировать как самостоятельное юридическое лицо с 2004 г. Директором Института от начала образования и до настоящего времени является член-корреспондент РАН, доктор химических наук Лихолобов Владимир Александрович.

Институт является самым крупным из научно-исследовательских учреждений Российской академии наук, расположенных в Омске. В стратегическом направлении основные задачи направлены на разработку технологий, повышающих глубину переработки нефти и увеличивающих получение сырья для нефтехимии, а также технологий, связанных с расширением использования в современной технике композиционных углеродных материалов.

Основной целью Института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок по следующим основным направлениям научной деятельности:

    изучение механизмов химических превращений углеводородов, в том числе в каталитических процессах;

 разработка новых катализаторов и технологий химической переработки углеводородов нефтяного и газового происхождения в широкий спектр продуктов различных сфер применения, в том числе топливного направления, продуктов нефтехимического и органического синтеза;

   химические аспекты создания новых конструкционных и функциональных углеродных материалов.

В Институте разработаны и внедрены в промышленное производство катализаторы для базовых технологий нефтепереработки. Разработанные в Институте катализаторы риформинга эксплуатируются на 5 нефтеперерабатывающих заводах России и Украины. Углеродные материалы и сорбенты широкого спектра применения, созданные сотрудниками Института, поставляются на промышленные предприятия и медицинские учреждения Омска, других городов России и за рубеж.

В Институте созданы и используются в научных исследованиях и испытаниях на пилотном уровне уникальные установки. В их числе: технологические стенды тестирования катализаторов риформинга; тестирования катализаторов биформинга; активации и регенерации катализаторов риформинга-биформинга; оптимизации технологического режима процесса «Биформинг»; для отработки процесса пропитки носителя активными компонентами; тестирования катализаторов крекинга; для отработки процесса осушки и очистки водородсодержащего газа в процессе риформинга; ресурсных испытаний катализаторов риформинга-биформинга; опытные установки синтеза наноразмерного глобулярного углерода; пилотные установки синтеза наноструктурированных углерод-углеродных материалов; опытная установка фильтрации аэрозолей мощностью 10 000 м³/ч с использованием углеродного фильтрующего материала.

В Институте (по данным за декабрь 2011 г.) работает 268 человек. Из них научных работников – 37 человек. В том числе:1 чл.-корр. РАН (директор-совместитель), д.н. – 5, к.н. – 19, молодых специалистов (до 35 лет) и аспирантов – 11 чел. Средний возраст сотрудников научных подразделений (включая аспирантов) – 44,5 лет.

В структуру Института входят 4 научно-исследовательские лаборатории и отдел экспериментальных технологий:

-Лаборатория синтеза функциональных углеродных материалов (ЛСФУМ) - чл.-корр. РАН В.А. Лихолобов

-Лаборатория каталитических превращений углеводородов (ЛКПУ) - к.х.н. А.В. Лавренов)

-Лаборатория синтеза моторных топлив (ЛСМТ) - д.х.н. А.С. Белый

-Лаборатория аналитических и физико-химических методов исследования (ЛАФХМИ) - к.х.н. В.А. Дроздов

- Отдел экспериментальных технологий - М.Ю. Караваев

Основные научные результаты в 2010 г.

1. Разработана новая версия экструдированного катализатора риформинга ПР-81 для получения бензина с пониженным содержанием ароматических углеводородов.

2. Разработан новый бицеолитный катализатор крекинга «Люкс марки А», который предназначен для повышения октанового числа бензина и увеличения отбора легких олефинов как сырья для процессов алкилирования и производства МТБЭ.

3. Разработаны основы новой одностадийной технологии переработки растительных масел в углеводородные компоненты реактивно-дизельных топлив, отличающихся экологической чистотой (отсутствие сернистых соединений, ароматических и непредельных углеводородов) и температурой застывания до –55 ^оС.

4. Изучено влияние кислотных и основных активных центров добавок к катализатору на остаточное содержание серы в жидких продуктах крекинга. Оценено влияние реакций ароматизации и переноса водорода как основного направления реакций деароматизации тиофена.

5. Исследованы структурные превращения наноглобулярного углерода под воздействием импульсного электронного излучения высокой мощности (40 кДж/см²).

6. Предложен способ выделения углеводородов из парогазовой смеси при сливе, хранении и подготовке углеводородного сырья.

Основные научные результаты в 2011 г.

1. Изучение особенностей сорбции кислород- и азотсодержащих мономеров (аминокислоты, N-виниламиды) и отработка способов их закрепления на поверхности углерод-углеродного композита для получения биоспецифических сорбентов.

2. Разработано два направления переработки растительных масел на бицеолитных катализаторах крекинга – топливное и нефтехимическое. Оптимизирован состав катализаторов крекинга для осуществления этих вариантов.

3. Влияние углеводородов различных классов, как доноров водорода, на направления превращений сераорганических соединений в условиях каталитического крекинга.

Основные научные результаты в 2012 г.

1. Разработан композиционный ветеринарный препарат«Бетулин в углеродной микросфере» представляющий собой биоактивное вещество бетулин, импрегнированное в нанопористую углеродную матрицу.

2. Разработан новый катализатор изомеризации пентан-гексановой фракции, представляющий собой высокодисперсную платину, распределенную в пористой матрице цеолита морденита.

Основные задачи на 2013 г.

1. Исследование реакционной способности, структурных изменений и электропроводных свойств нано-структурированных углеродных материалов и композитов на их основе (в том числе кремнийсодержащих) в условиях воздействия различных реакционных сред.

2. Изучение межмолекулярного переноса водорода с использованием дейтерированных соединений на системе гексен-1 и дейтерированных нафтенов в качестве доноров водорода.

3. Синтез и исследование пористых углерод-минеральных материалов на основе сапропеля как катализаторов (носителей для катализаторов) процессов гидропереработки тяжелых нефтяных остатков.

4. Подбор каталитической системы для гидродеоксигенации продуктов пиролиза растительной биомассы в условиях аквафазного катализа модельного сырья.

5. Изучение влияния параметров механохимической обработки углеродных материалов на их строение, структуру и электропроводность.

Местом прохождения практики явилась Лаборатория каталитических превращений углеводородов. Заведующий лабораторией - к.х.н. Лавренов Александр Валентинович. Основные научные направления деятельности лаборатории:

- Проведение научно-исследовательских, экспериментальных и опытно-конструкторских работ в области термохимических, каталитических и сорбционных процессов, применяемых в нефтехимии, нефтепереработке и производстве широкого спектра функциональных материалов; синтеза, исследования и применения новых функциональных материалов, включая катализаторы и углеродные материалы, на основе синтетического, природного органического и минерального сырья.

- Разработка научных основ приготовления катализаторов и сорбентов, в т.ч. носителей катализаторов, для термохимических, каталитических и сорбционных процессов.

- Подготовка к внедрению в производство новых и усовершенствованных функциональных материалов широкого спектра, в т.ч. катализаторов и сорбционных материалов, технологических процессов с их использованием.

Тема, предложенная для исследования во время прохождения практики и в дальнейшем для курсового и дипломного проектирования: синтез и исследование пористых углерод-минеральных материалов на основе сапропеля как катализаторов (носителей для катализаторов) процессов гидропереработки тяжелых нефтяных остатков.