Эксπир
Регистрация / Вход

Создание научно-технического задела по разработке современной высокоэффективной конкурентноспособной технологии переработки попутных газов нефтедобычи в метанол и другие ценные продукты нефтехимии, включая моторные топлива

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.515.11.5041
Организация
ИНХС РАН
Руководитель работ
Паренаго Олег Павлович
Продолжительность работ
2007 - 2009, 21 мес.
Бюджетные средства
13 млн
Внебюджетные средства
2 млн

Создание научно-технического задела по технологиям утилизации попутных нефтяных газов с использованием промысловой конверсии газов в химическое сырье (метанол).

Этапы проекта

1
14.06.2007 - 30.09.2007
На 1 этапе осуществлены следующие виды работ по проекту:
- проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме;
- проведены патентные исследования;
- осуществлен выбор направления решения поставленных в проекте задач, обосновано принятое направление исследований и способов решения поставленных задач;
- приобретено необходимое спецоборудование;
- проведены термодинамические расчеты;
- разработана общая методология исследований.

Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики
Как показал анализ научно-технической литературы и первые предварительные лабораторные исследования, уже на 1 этапе работы по проекту можно сделать следующие заключения:
Проблема создания новой современной эффективной технологии переработки попутных газов требует создания научных основ всех процессов: получения синтез-газа, метанола, диметилового эфира и моторных топлив. В первую очередь, это касается создания кинетических моделей процессов и получения температурных зависимостей кинетических параметров, поскольку создание математической модели реактора невозможно без кинетического описания процесса. Размеры аппаратуры, теплообменное оборудование и экономика напрямую связано с основным элементом технологической схемы – реактором. Сама технологическая схема процесса непосредственно связана с наличием научных основ. В качестве примера можно провести процесс получения углеводородов фирмы «Mobil», в котором отдельная стадия дегидратации метанола является излишней.
Процессы получения метанола, диметилового эфира, моторных топлив сильно экзотермичны и проблемы теплосъема реакций – одна из главных задач, которая не может быть оптимальным образом решена без расчета материальных и тепловых потоков. Отсутствие кинетических описаний позволяет оценивать их лишь приближенно, что не всегда приводит к правильным технологическим решениям. В этой связи при выполнении контракта главные усилия должны быть сосредоточены в направлении создания научно-технического задела исследуемых процессов.

Области применения
Предлагаемые научно-технические решения, разрабатываемые в рамках настоящей НИР, будут иметь большую актуальность в фундаментальном отношении для создания научных основ технологий переработки природного и попутного нефтяного газа. В прикладном аспекте разрабатываемая технология получения ценных продуктов нефтехимии (в том числе метанола и моторных топлив) весьма перспективна для внедрения на местах добычи и предназначена для устранения зависимости промыслов от завоза метанола и для сокращения зависимости от завоза нефтепродуктов.

Экономическая эффективность или значимость работы
Экономическая эффективность предлагаемых процессов будет оценена на 4 этапе работы по проекту. Однако уже проведенный анализ научно-технической литературы, включая соответствующий патентный поиск, показал, что научная и прикладная значимость настоящей работы представляется достаточно высокой.

Прогнозные предположения о развитии объектов исследования Проведенная оптимизация разработанной в результате выполненных НИР лабораторной технологии создаст научную базу для успешного осуществления ОТР и ОКР.
Развернуть
2
01.10.2007 - 31.12.2007
1. Проведен монтаж комплексной опытно-пилотной лабораторной установки, пуско-наладочные работы и подготовка к предварительным испытаниям.
2. Проведены предварительные испытания оборудования и по их результатам осуществлены соответствующие доводочные работы.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Выполнены следуюшие задачи
- изучение использования различных приемов зажигания сверхбогатой рабочей смеси;
- проведение экспериментальных исследований одностадийного получения синтез-газа парциальным окислением смесей углеводородов, моделирующих состав попутных газов нефтедобычи после сепарации;
- сопоставление экспериментальных данных по получению синтез-газа в различных реакторах;
- составление и расчет кинетической модели процесса парциального окисления;
- выработка рекомендаций по организации бессажевого горения;
- проведение термодинамических расчетов процессов синтеза метанола, диметилового эфира (ДМЭ) из синтез-газа, полученного парциальным окислением смесей углеводородов и ДМЭ, полученного из метанола;
- проверка применимости различных катализаторов для проведения указанных процессов, выбор катализаторов;
- разработка кинетических моделей процесса синтеза метанола из синтез-газа; кинетической модели процесса получения ДМЭ из метанола, одностадийного синтеза смеси метанола и ДМЭ из синтез-газа;
- экспериментальная проверка применимости кинетических моделей процессов синтеза метанола из синтез-газа, получения ДМЭ из метанола и одностадийного синтеза смеси метанола и ДМЭ из синтез-газа;
- расчеты и сравнительные характеристики указанных процессов;
- проверка возможности превращения ДМЭ в углеводороды бензиновой фракции и низшие олефины с высокой селективностью.
Развернуть
4
01.07.2008 - 30.03.2009
Подготовлены исходные материалы и предложения по технологии и проектной документации для проведения на следующей стадии (2009-2012 гг.) опытно-промышленных испытаний непосредственно в регионах нефтедобычи.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.5 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области рационального природопользования
Тема
Разработка современной высокоэффективной конкурентоспособной технологии совместной переработки и утилизации нефтяных фракций и полимерных отходов в ценные продукты нефтехимии, включая моторные топлива.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
13,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка методов промысловой утилизации попутных нефтяных газов.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
26 млн
Количество заявок
8
Тема
Разработка эффективных наноструктурированных металл-цеолитных катализаторов конверсии природных и попутных нефтяных газов в ценные химические продукты с участием научных организаций Казахстана.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 12 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
2
Тема
Исследование возможности конверсии парниковых газов в полезные товарные продукты
Продолжительность работ
2013, 9 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
10
Тема
Разработка основ технологии производства синтез-газа в составе модульных комплексов конверсии попутного газа в синтетическую нефть.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 18 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
1