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

Приглашенный ученый Мурзин Дмитрий Юрьевич Россия
Номер договора
14.Z50.31.0013
Период реализации проекта
2014-2018

По данным на 30.01.2020

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 катализаторы 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).
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория биогибридных технологий

Санкт-Петербургский государственный университет

Химические технологии

Санкт-Петербург

Уртти Арто Олави

Финляндия

2018-2022

Лаборатория полимерных биоматериалов и систем

Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук

Химические технологии

Санкт-Петербург

Карттунен Микко

Финляндия, Канада

2017-2021

Научно-исследовательская лаборатория аэрозольных технологий (НИЛ АТ)

Новосибирский государственный технический университет

Химические технологии

Новосибирск

Хопке Филип Карл

США

2017-2019