Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Мурзин Дмитрий Юрьевич Финляндия
Номер договора
14.Z50.31.0013
Период реализации проекта
2014-2018
49
Количество специалистов
15
научных публикаций
7
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

В мировом производстве автомобильных бензинов наблюдается постоянная тенденция к ужесточению не только их эксплуатационных, но и экологических характеристик, в частности касательно снижения содержания ароматических углеводородов, например, бензола. Для снижения суммарного содержания ароматических углеводородов требуется разбавление риформата высокооктановыми неароматическми компонентами. Одним из способов производства таких компонентов является алкилирование изобутана бутиленами с получением изооктана и его изомеров. Алкилат удовлетворяет технико-эксплуатационным и экологическим требованиям, предъявляемым современным европейским и американским стандартам. Алкилат обладает низким давлением насыщенных паров, отсутствием серы, кислорода, азота и ароматических соединений. Именно на это и направлены усилия сотрудников лаборатории: ученые разрабатывают эффективные катализаторов и новые энергосберегающие технологии получения алкилбензинов.

Название проекта: Процесс алкилирования изобутана легкими олефинами на твердых катализаторах с применением реакционно-ректификационных технологий

Приоритет СНТР: б


Цели и задачи

Направления исследований: Каталитические процессы в нефтепереработке

Цель проекта: Алкилирование изобутана легкими олефинами на твердых катализаторах


Практическое значение исследования

Научные результаты:

  • Описаны теоретические основы процессов, лежащих в основе синтеза активных и селективных катализаторов алкилирования. Определена взаимосвязь между этапами модифицирования, структурно-прочностными и кислотно-основными свойствами получаемых катализаторов.
  • Установлено, что при формовании катализаторов большую роль играет дзета-потенциал частиц, определяющий меру их электростатического взаимодействия. Установлено влияние времени и условий стадии реакции на изменение текстурных характеристик, остаточного содержания Бренстедовских и Льюисовских кислотных центров и количества соединений, адсорбированных на поверхности дезактивированных катализаторов.
  • Разработана методология для создания двух типов эффективных катализаторов алкилирования: синтетически модифицированного цеолита Y, основанного на сочетании методов декатионирования, деалюминирования и ионного обмена, и массивного катализатора на основе сульфатированного гидроксида циркония и псевдобемита.
  • Разработан совмещенный реакционно-ректификационный процесс алкилирования с применением специальных выносных реакционных секций, в которых никельсодержащий цеолитный катализатор распределен по сегментам, обеспечивающих эффективную процедуру регенерации водородом, отвод испаряющихся реагентов, рециркуляцию алкилата, распределенный подвод олефинового сырья и рециркулирующего изобутана.
  • Выполнена опытная проверка совмещенного реакционно-ректификационного процесса алкилирования с выносными реакционными секциями на пилотной установке. Получены данные для масштабирования и проектирования промышленной совмещенной установки алкилирования.
  • Создан комплекс исследования катализаторов, включающий методы азотной порометрии, ИК-спектроскопии адсорбированного пиридина, рентгенофлуоресцентный элементный анализ, дериватографический анализ, УФ-спектроскопии, термопрограммируемого восстановления, окисления и десорбции зондовых молекул, рентгенофазового анализа, гранулометрического анализа методом лазерной дифракции и хроматомасспектрометрии.

Внедрение результатов исследования:

  • Разработана энергосберегающая технология получения алкил-бензина за счет использования совмещенных реакционно-массообменных процессов.
  • Получены и внедрены 5 патентов на изобретение и 2 полезные модели: «Способ получения катализатора и катализатор алкилирования изобутана изобутеном» (ИП), «Способ приготовления катализатора и катализатор алкилирования изобутана изобутеном» (ИП), «Устройство для алкилирования изобутана олефинами на твердом катализаторе» (ПМ), «Способ получения сферического катализатора и катализатор алкилирования изобутана изобутиленом» (ИП), «Катализатор для окислительной конденсации метана и способ его получения» (ИП), «Установка для изомеризации легких бензиновых фракций» (ПМ), «Способ получения катализатора для осуществления процесса алкилирования парафинов олефинами» (ИП).
  • Разработаны технологический регламент и маршрутная карта технологического процесса приготовления катализатора НY-AS-ZS-500. Изготовлены опытные партии катализатора.
  • Выполнены 9 хоздоговорных работ и заключены партнерские соглашения по сопровождению разработки новых каталитических материалов и технологий с ведущими инжиниринговыми компаниями Санкт-Петербурга в области нефте- и газопереработки.

Образование и переподготовка кадров:

  • Организована стажировка сотрудника Лаборатории в Летней школе в Ливерпуле (Великобритания).

  • Защиты: 5 кандидатских диссертаций.

  • 23 молодых ученых и сотрудника сторонних организаций прошли повышение квалификации в Лаборатории.

  • 4 сотрудника Лаборатории прошли дополнительное обучение.

  • Разработано 2 программы подготовки бакалавров:

1. Компьютерное моделирование углеводородных систем;
2. Компьютерное моделирование каталитических систем.

  • Разработано 9 программ подготовки магистров:

1. Техно-экономический анализ;

2. Оптимизация технологических режимов промышленных установок в нефтепереработки и нефтехимии;

3. Методы проектирования ресурсосберегающих производств в химической, нефтехимической и биотехнологической промышленности;

4. Энергоносители. Образование, свойства и экологические проблемы переработки;

5. Исследование переходных процессов в химической и нефтехимической технологии. Энерготехнологические системы в химии, нефтехимии и нефтепереработке;

6. Проектирование и аппаратурное оформление ресурсосберегающих систем;

7. Современные процессы нефтепереработки;

8. Современные способы интенсификации химико-технологических процессов;

9. Управление проектами.

  • Разработано 3 программы дополнительного профессионального образования (программы повышения квалификации):

1. Современные направления в разработке катализаторов алкилирования;
2. Современные подходы к энерго- и ресурсосбережению в нефтепереработке и нефтехимии;
3. Энергосбережение в нефтепереработке: методология и практическая реализация;

  • Подготовлено 2 учебных пособия (Курсовое и дипломное проектирование процессов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Часть 3. Первичная переработка нефти; Катализ, каталитические процессы и реакторы) и 1 методическое указание (Получение катализаторов методом пропитки пористых носителей).

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Создан Центр технологического превосходства на базе СПбГТИ(ТУ) в консорциуме с ПАО «Газпром-нефть» в рамках дорожной карты развития партнерских отношений

Другие результаты:

  • Проведены 2 международные конференции в области нефтехимии и нефтепереработки.

  • Заключены договоры о совместной подготовке специалистов с ведущими мировыми и российскими ВУЗами в области химической технологии.

Сотрудничество:

  • Университет Академия Або (Финляндия), «Краковская Политехника» (Польша), ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез» (Россия): совместные исследования, студенческие обмены

  • Санкт-Петербургский государственный университет (Россия): студенческие обмены

  • ООО «Прогрессивные решения» (Россия), ООО «РРТ» (Россия), ООО «Алвега» (Россия), НПФ «Олкат» (Россия): совместные исследования

  • ПАО «Газпром-нефть»: создание коллективного исследовательского центра

Скрыть Показать полностью
Sladkovskiy D.A., Omarov S.O., Vlasov E.A., Semikin K.V., Murzin D.Yu., Matveeva A.N., Oganesyan G.V.
Physico-Chemical Properties of MoO3/ZrO2 Catalysts Prepared by Dry Mixing for Isobutane Alkylation and Butene Transformations. Applied Catalysis B: Environmental 230: 246–259 (2018).
Murzin D.Yu., Fedorov S.P., Matveeva A.N., Pakhomov N.A. et al.
Fluidized-Bed Isobutane Dehydrogenation over AluminaSupported Ga2O3 and Ga2O3–Cr2O3 Catalysts. Industrial & Engineering Chemistry Research 57(3): 927–938 (2017).
Dorofeeva E.A., Postnov A.Yu., Vlasov E.A., Murzin D.Yu. et al.
Synthesis of Co/Al2O3 Catalysts and Their Application in Heptane Steam Reforming. Catalysis Letters 148(2): 512–522 (2018).
Murzin D.Yu., Deviatkov S.Yu., Zinnurova A.A., Kuzichkin N.V. et al.
Shaping of Sulfated Zirconia Catalysts by Extrusion: Understanding the Role of Binders. Industrial & Engineering Chemistry Research 55(23) (2016).
Sladkovskiy D.A., Kuzichkin N.V., Semikin K.V., Zernov P.A., Murzin D.Yu.
Optimal design of catalytic distillation for alkylation of isobutane with 2-butene on a solid catalyst. Chimica OGGI 33(4): 32-39 (2015).
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория колебательной спектроскопии и химической визуализации

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук"

Химия

Новосибирск

Казарян Сергей Гургенович

Великобритания

2019-2021

Лаборатория физики поверхности и катализа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова"

Химия

Владикавказ

Заера Франциско

США

2019-2021

Лаборатория химического дизайна новых многофункциональных материалов

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Химия

Екатеринбург

Миньон Антуан Бернар Поль

Франция

2019-2021