4 курс. / ПРОБЛЕМЫ-нефтехимия / ufa_conf_02-2006

The Chemical Journal ■ Февраль 2006

47

КОНФЕРЕНЦИИ

Рис. 1. Схема совместной переработки нефтяных остатков (ТНО)

последующим внедрением технологий,

и макромолекулярного органического сырья (МОС)

основанных на переработке газа и газо

конденсата — эти задачи вышли на пер

вый план в нефтехимии XXI века.

Страны лидеры нефтехимического про

изводства заняты реконструкцией и мо

дернизацией нефте и газоперерабаты

вающих предприятий, масса усилий

направлена на снижение расходных ко

эффициентов по сырью, сокращение по

терь, внедрение новых технологий, со

кращение числа стадий переработки.

К стратегическим задачам профессор

Джемилев отнес:

1.

Решение проблемы получения, хра

нения и транспортировки дешевого

водорода.

2.

Использование возобновляемого при

Андрейков Е. И., Амосова И. С., Диковинкина Ю. А., Чупахин О. Н. «Термический сольволиз в нефтяных остатках —

родного сырья.

3.

Получение гомогенных, гетероген

основа новых процессов утилизации макромолекулярного органического сырья»

ных и ферментоподобных катализа

нефтехимии является переработка низ

ближайшие 10 лет.

торов, обладающих высокой селек

ших алканов в ценные химические про

Россия в среднем добывает собственное

тивностью

и длительным сроком

дукты (моторное топливо) и полупродук

углеводородное сырье более интенсивно,

службы.

ты органического синтеза (олефины).

чем другие страны. В мире извлекается

4.

Увеличение

доли углеводорoдного

Доклад ученых Института нефтехи

ежегодно около 2 % от разведанных запа

сырья в нефтехимическом синтезе.

мического синтеза им. А. В. Топчиева РАН

сов нефти, в России этот показатель бли

В докладе были представлены фунда

И. В. Билеры, Ю. А. Колбановского был

зок к 3 %. Располагая 1/6 мировых запа

ментальные разработки: нетрадицион

посвящен перспективным способам пере

сов газа, Россия ежегодно добывает 1/3.

ное использование воды в каталитичес

работки природного и попутного газов:

Нефтехимия на сегодняшний день —

ком гидрооксилировании, воды и угле

■ парциальное окисление в синтез газ

одна из наиболее динамично развиваю

кислого газа в синтезе спиртов, односта

(каталитическое и некаталитическое);

щихся отраслей мировой промышлен

дийная технология получения фенола и

■ окислительный пиролиз С2+ в оле

ности. Темпы роста нефтехимии в 1,5–2

новые сопряженные реакции, которые

фины;

раза превышают темпы роста ВВП, что

могут стать основой промышленных

■ каталитическая окислительная кон

связано с созданием новых материалов,

технологий будущего. В частности, были

денсация метана.

активным внедрением новых техноло

представлены отличные от существую

Так, при получении олефинов оксипи

гий, повышением эффективности про

щих технологии получения никотино

ролиз в сравнении с пиролизом имеет

изводства и ростом спроса на продукты

вой кислоты, стирола, изопрена, бута

следующие преимущества: выделение

нефтехимии, прежде всего — полимеры:

диена.

тепла непосредственно в зоне реакции;

смолы, пластификаторы и изделия из

Разработка

новых каталитических

снижение температуры предваритель

них, полипропилен, полиэтилентереф

материалов, пригодных для процессов

ного подогрева; меньшее время реакции;

талат, поликарбонат, полистирол.

одновременного глубокого гидрообес

минимизация коксообразования; при

Обеспечение нефтехимии дешевым

серивания и деароматизации моторных

менение менее дорогих конструкцион

углеводородным сырьем, увеличение до

топлив, является важнейшей задачей

ных материалов. Оксипиролиз является

ли газового сырья (метан, этан, бутан) с

прикладной нефтехимии. В докладе З. Р.

комбинированным процессом одновре

Рис. 2. Конверсия пропана и выходы основных продуктов

менного получения олефинов и синтез

газа. (Рис. 2)

О долгосрочных и новейших миро

вых тенденциях в нефтехимии рассказал

участникам конференции представитель

Института нефтехимии и катализа РАН

У. М. Джемилев. Восточная Европа (вклю

чая Россию) перерабатывает сегодня

около 20 % мировых запасов нефти, при

том что на эту территорию приходится

лишь 8 % мировых запасов нефти. Для

сравнения, Северная Америка распола

гает 12 %, а перерабатывает 35,5 % запа

сов нефти. (Рис. 3)

60 % мировых нефтяных запасов со

средоточены в 5 странах Персидского

залива, при этом на Ближнем Востоке

перерабатывается немногим более 4 %

нефтяных запасов. Известно, что ближ

невосточные страны приступили к раз

витию нефтехимического сектора, и си

туация может значительно измениться в

Билера И. В., Колбановский Ю. А. «Образование олефинов при оксипиролизе низших алканов»

48

Февраль 2006 ■ The Chemical Journal

КОНФЕРЕНЦИИ

Рис. 3. Мировые запасы нефти и объемы нефтепереработки

Джемилев У. М. «Каталитическая активация малых молекул в реакциях с сопряженными диенами — новые технологии в нефтехимии»

Мощности, млн т

Процессы

Россия

США

Великобритания

Италия

Франция

Германия

Япония

Первичная переработка нефти

333,65

827,05

89,23

117,03

95,01

113,77

249,88

Термические процессы

26,72

103,94

8,14

23,31

7,72

17,26

41,44

Каталитический крекинг

19,05

278,08

22,47

15,01

17,62

17,00

37,02

Каталитический риформинг

42,79

176,34

16,49

13,53

13,27

19,89

35,63

Гидрокрекинг

1,92

71,18

1,58

10,80

0,77

6,19

7,94

Гидроочистка

0,43

88,95

13,31

18,02

9,69

34,03

123,77

Гидрообессеривание

117,93

448,02

40,35

38,06

40,70

50,15

87,54

Алкилирование

0,50

54,46

4,66

1,82

0,92

1,21

2,34

Изомеризация

0,71

31,79

4,46

4,44

3,43

3,06

1,02

The Chemical Journal ■ Февраль 2006

49

Проект первого отечественного гидро

крекинга был разработан в 1970 е годы

для Омского НПЗ. Последними проек

тами в этом направлении стали: ком

плекс глубокой переработки нефти в

ООО «Лукойл–Пермнефтеоргсинтез»

мощностью 3,5 млн т/год, комплекс гид

рокрекинга ОАО «Славнефть Ярослав

нефтеоргсинтез» мощностью 2,1 млн т/

год, легкий гидрокрекинг вакуумного

газойля в ЗАО «Рязанская НПК» мощ

ностью 3,0 млн т/год.

Институтом спроектировано 11 уста

новок по производству МТБЭ произво

дительностью от 30 до 60 тыс. т/год, в т. ч.

для: ОАО «Омский НПЗ», ОАО «Уфимс

кий НПЗ», ОАО «Московский НПЗ»,

ОАО «Лисичанскнефтеоргсинтез», ОАО

Строительство установки каталитического крекинга ОАО «Таиф»

«Славнефть Ярославнефтеоргсинтез».

Капустин В. М. «Опыт ОАО „ВНИПИнефть“ по проектированию объектов нефтепереработки и нефтехимии»

Новейшие достижения в очистке лег

кого углеводородного сырья, нефтей и

Р. Н. Гимаев представил отечественную

Первые отечественные установки ат

сточных вод от сернистых соединений,

технологию термоакустического висбре

мосферной и атмосферно вакуумной

применяемые в мире и в России, пред

кинга, которая позволяет на 15–20 % уве

перегонки были созданы во «ВНИПИ

ставил профессор А. М. Мазгаров, ди

личить отбор светлых продуктов путем

нефти» в 1930 е годы. По проектам ин

ректор ОАО «ВНИИУС», г. Казань.

реконструкции существующих произ

ститута построена 31 установка типа

В докладе были продемонстрированы

водств.

ЭЛОУ АТ и ЭЛОУ АВТ производитель

блок схемы очистки и химизм процесса

Новый процесс, с помощью которого

ностью от 1 до 8 млн тонн в год.

для трех направлений:

при минимальных инвестиционных

Последними проектами, выпонен

1. Процессы ДМД для очистки легкого

затратах можно достичь максимальной

ными в институте, являются рекон

углеводородного

сырья

от

глубины переработки нефти, отработан

струкция установки ЭЛОУ АВТ 7 для

Н2S+RSH+COS+CS2.

уже более чем на 70 видах нефтяного

ОАО «Нижнекамский НПЗ» и новые

2. Процессы ДМС для очистки нефтей

сырья и получил воплощение в стацио

установки для ООО «Лукойл Пермнеф

от H2S+RSH.

нарных производствах, модульных бло

теоргсинтез», ООО «ПО „Киришинеф

3. Процесс «Серокс W» для очистки

ках и мобильных установках по глубокой

теоргсинтез“», ОАО «Татнефть». В облас

сточных вод от сернистых соедине

переработке нефти и мазутов, по восста

ти каталитического крекинга последние

ний.

новлению и регенерированию нефти из

проекты реализованы в Рязани и Ниж

В докладе профессора И. И. Моисеева,

нефтешламов, по подготовке высоко

некамске: проведена реконструкция ус

представлявшего РГУ нефти и газа им.

вязких нефтей.

тановки 1А/1М ЗАО «Рязанская НПК»

И. М. Губкина, был дан обзор современ

По данным ОАО «ВНИПИнефть», в

мощностью 2,5 млн т/год и осущест

ных нефтехимических производств и

2004 году в России было проинвестиро

влено строительство новой установки

технологий, использующих селективное

вано около 6,3 млрд долларов в нефте

для ОАО «Таиф» мощностью 850 тыс. т/

окисление: получение спирта и кетона

добычу и лишь около 1 млрд долларов —

год.

из циклогексана, дикарбоновых кислот

в нефтепереработку.

Рис. 5. Схема основных путей переработки природного газа

В докладе генерального директора ин

ститута В. М. Капустина была оценена

ситуация на российском рынке проек

тирования объектов химического и неф

техимического производства, а также

успехи «ВНИПИнефти» в реализации

инвестиционных проектов последних

лет. Вот основные характеристики рын

ка проектирования нефтепереработки и

нефтехимии России и стран СНГ:

■ Общая емкость рынка — 1 млрд дол

ларов США в год.

■ Доля российских проектных органи

заций — 10–15%.

■ Используются главным образом за

рубежные технологии нефтеперера

ботки.

■

Зарубежные инжиниринговые ком

пании осуществляют руководство

проектами, разработку базовых про

ектов, поставку оборудования.

■

Российские проектные организации

выполняют главным образом рабочее

Абрамова А. В., Панин А. А. , Гольдфарб Ю. Я., Куликова Е. А., Клигер Г. А.

проектирование.

«Цеолитсодержащие катализаторы для процессов гидрооблагораживания бензиновых фракций»

50

Февраль 2006 ■ The Chemical Journal

КОНФЕРЕНЦИИ

Таблица 2. Новые задачи: одностадийные способы получения

■ октановое число производимого бен

нефтехимических продуктов

зина не зависит от природы сырья и

определяется только условиями про

Конечный продукт

Существующий способ

Новый подход

цесса;

■

возможность регулирования давле

Оксид пропилена

Метод Гомберга

Прямое окисление

ния насыщенных паров бензина (по

лучение бензинов летних или зимних

пропилена

видов или различных классов);

Метод ARCO

Прямое окисление пропана

■

возможность переработки углеводо

Метанол

Гидрирование СО

Прямое окисление метана

родных фракций в смеси с олефина

Высшие жирные

Гидроформилирование

Прямое окисление СН37

ми и кислородсодержащими соеди

нениями;

спирты

алкенов

группы алканов

■ простота технологии процесса и регу

Фенол

Кумольный метод

Прямое окисление бензола

лирования технологического режима;

Окисление оксидом азота(1)

■ быстрый перевод режима работы ус

Гидрохинон

Окисление фенола

Прямое окисление фенола

тановки на производство бензина

другой марки, вида, класса;

пероксидом водорода

кислородом

■ относительно низкие капитальные и

Пероксид водорода

Антрахиноновый способ

Синтез из элементов

эксплуатационные затраты.

Моисеев И. И. «Селективное окисление в нефтехимии»

Основными недостатками технологии

цеоформинга являются:

из спиртов и кетонов, малеинового ан

в метан этиленовых смесях сущест

■ низкие выходы бензинов по сравне

гидрида из бутана, алкилгидроперокси

вуют условия синтеза этилена.

нию с процессом риформинга;

дов из алканов, фенола из бензола, фе

Автор сообщил о необходимости и перс

■ зависимость выхода бензина с фик

нола или бензойной кислоты из толуола,

пективности дальнейших исследований

сированным октановым числом от

гидрохинона из фенола, пиколиновой

газофазных реакций С1 С4 углеводо

состава сырья.

кислоты из 2 метилпиридина, карбоно

родов при атмосферных и повышенных

Повсеместно применяемый промыш

вых кислот из алкилароматики, фтале

давлениях.

ленный способ получения формальде

вого ангидрида из о ксилола, фталевого

Процессу цеоформинга в производ

гида связан с разделением на конечных

ангидрида из нафталина, антрахинона из

стве моторных топлив был посвящен

этапах смесей формальдегид вода, что

антрацена, акролеина

из пропилена,

доклад Г. П. Снытниковой, представляв

является сложной технической задачей.

нитрилакриловой кислоты из пропи

шей научно инженерный центр «Цеосит»

При этом мировое потребление безвод

лена, акриловой кислоты из пропилена,

ОИК СО РАН (рис. 6). В сравнении с

ного формальдегида и его циклических

малеинового ангидрида из бутенов, ви

риформингом представленная техно

аналогов (триоксана) по данным за 2002

нилацетата из этилена, ацетальдегида из

логия имеет следующие преимущества:

год составляло 350 тыс. т/год (~10 % от

этилена, уксусного альдегида из этиле

■ нет необходимости в предварительной

производимого CH2O).

на, метакриловой кислоты из изобутена.

серо или гидроочистке сырья и при

Получение безводного формальдеги

Профессор Моисеев перечислил в

менения водородсодержащего газа;

да методом неокислительного дегидри

своем докладе также процессы, откло

■ возможность переработки серосодер

рования метанола в формальдегид —

ненные промышленностью, и назвал

жащих фракций с одновременным

такую цель поставили ученые Института

прямые способы получения важнейших

обессериванием получаемых бензи

органической химии им. Н. Д. Зелинского

продуктов нефтехимического производ

нов;

РАН. В докладе Н. Я. Усачева были про

ства. Задачи, стоящие перед современ

■ низкое содержание бензола в получа

демонстрированы результаты работ:

ной нефтехимической наукой, пред

емых бензинах;

учеными разработаны эффективные

ставлены в таблице 2.

В. Н. Одиноков из Института нефте

Рис. 6. Схема переработки нефти или газового конденсата

химии и катализа РАН рассказал участни

в моторные топлива (дизтопливо и автобензин) на малотоннажных

кам конференции о восстановительной

установках с применением процесса цеоформинг

трансформации в ряду экдистероидов.

Методам селективного окисления се

роводорода и меркаптанов был посвя

щен доклад М. В. Цодикова (ИНХС РАН)

и В. В. Смирнова (МГУ).

В. Н. Снытников представил работы

коллектива Института катализа им. Г.К.

Борескова СО РАН в области дегидро

конденсации природного газа в газоди

намическом реакторе. Проведенные ис

следования позволили достичь следую

щих результатов:

■

Экспериментально обнаружен син

тез пропилена в метан этиленовых

смесях при протекании газофазных

реакций под воздействием ИК из

лучения.

■

Найдено, что в газодинамическом

«бесстеночном» реакторе при акти

Степанов В. Г., Снытникова Г. П., Пословина Л. П., Ионе К. Г.

вации этилена лазерным излучением

«Промышленное развитие процесса цеоформинга в производстве автобензинов из бензино7лигроиновых фракций»

The Chemical Journal ■ Февраль 2006

51

ZnO цеолитные катализаторы неокис

Рис. 7. Нефтеперерабатывающий завод будущего (головная часть)

лительного дегидрирования метанола,

позволяющие достичь выхода формаль

дегида на уровне 33 %.

П. С. Фахретдинов сообщил о работах,

выполненных в лаборатории химии и

геохимии нефти Института органической

и физической химии им. А. Е. Арбузова

Казанского научного центра РАН.

Учеными института исследованы

аммониевые соединения с разрывами

гидрофобности углеводородных радика

лов полярными кислородсодержащими

фрагментами. Было установлено, что в

ряду функциональнозамещенных аммо

ниевых соединений имеются вещества,

обладающие бактериостатической, бак

терицидной, спороцидной, фунгиста

тической, фунгицидной, вирусоцидной,

хламидиоцидной и дезинфицирующей

активностью. При этом ряд соединений

проявлял высокую активность против

Платэ Н. А., Хаджиев С. Н. «Нанотехнологии в нефтепереработке и нефтехимии»

возбудителей особо опасных заболева

ний: бруцеллеза, сибирской язвы, тубер

нефтехимии, сделал член корреспондент

робов с минералами в окружающей

кулеза, а так же сальмонеллеза кур и др.

Российской академии наук С. Н. Хаджи

среде;

Применение препарата, разработан

ев (Институт нефтехимического синтеза

■

нанотехнологии в биологии и окру

ного в научном центре, позволяет обез

им. А. В. Топчиева РАН).

жающей среде;

зараживать кишечное сырье и удлинять

На сегодняшний день известны сле

■

изоляция летучих органических на

сроки его использования с 24 до 320 ча

дующие области применения нанотехно

носоединений в окружающей среде;

сов, т. е. получать кетгут со значительно

логий в промышленном производстве:

■

наноразмерные фотокатализаторы

улучшенными потребительскими свой

■ наночастицы в окружающей среде,

разложения загрязнителей окружаю

ствами. Получено разрешение на ис

сельском хозяйстве и технологии;

щей среды;

пользование препарата при производ

■ образование наночастиц при загряз

■

переработка металооксидных сус

стве кетгута, внедрение состоялось на

нении воздуха;

пензий без загрязнения окружающей

объединении «Татхимфармпрепараты».

■ наночастицы в науке и инженерии;

среды;

Проведены расширенные производст

■ нано коллоиды (металлы, актиниды)

■

наноразмерные металлические час

венные испытания на животноводчес

в водных системах;

тицы — извлечение из грунтовых вод;

ких комплексах и птицефабриках Рес

■ реакционная способность поверх

■

нанобиосенсоры, использующие ди

публики Татарстан. Всего выпущено 7,7

ности наночастиц в окружающей сре

намическую атомную силовую мик

млн погонных метров кетгута (6,6 млн

де;

роскопию;

ампул).

■ применение квантовых точек в био

■

магнитное разделение для перера

Обзор нанотехнологий, применяе

логии клетки и окружающей среды;

ботки без загрязнения окружающей

мых в современной нефтепереработке и

■ молекулярные взаимодействия мик

среды;

■ растворители, ответственные за за

Рис. 8. Нефтехимический завод будущего (головная часть)

грязнения окружающей среды.

В докладе были представлены основные

способы получения сверхмалых частиц:

■ химическое восстановление в жидких

средах;

■

реакции в мицеллах, эмульсиях и

дендримерах;

■

золь гель технологии, темплатный

синтез;

■ фото и радиационно химическое

восстановление;

■

криохимический синтез;

■

физические методы;

■

смешанные методы.

Особое внимание в докладе было уделе

но окислительно восстановительнаой

сегрегации, а также формированию об

ращенной эмульсии типа «вода в масле»

и взрывообразному испарению капель

эмульсии в горячей среде.

На рис. 7 и 8 представлены нефте

перерабатывающий и нефтехимический

заводы будущего, где в полной мере най

Платэ Н. А., Хаджиев С. Н. «Нанотехнологии в нефтепереработке и нефтехимии»

дут свое применение нанотехнологии. ■

52

Февраль 2006 ■ The Chemical Journal