МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ – ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ

МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ – МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ –

ДОСТИЖЕНИЯ И ДОСТИЖЕНИЯ И

ПЕРСПЕКТИВЫПЕРСПЕКТИВЫ

Член-корреспондент РАН Джемилев Усеин МеметовичЧлен-корреспондент РАН Джемилев Усеин Меметович

ИИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И НСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И

КАТАЛИЗА КАТАЛИЗА РРОССИЙСКОЙ ОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУКАКАДЕМИИ НАУК

Уфа-2008Уфа-2008

НефтьНефть

БиомассаБиомасса

Газ Газ

ТорфТорф

Сланцы Сланцы

Снег Снег (100 л (100 л // 1 1 т)т)

ИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

Отходы Отходы – – промышленные, промышленные, бытовые, бытовые, сельско-сельско- хозяйственныехозяйственные

УгольУголь

ГазогидратыГазогидраты

МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ И ОБЪЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИМИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ И ОБЪЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ

0,20,2

2222

34,534,5

4,34,3

2020

19190,30,3

59,759,71212

88

2020

Ближний Ближний ВостокВосток

Тихоокеанский Тихоокеанский регион, Южная регион, Южная Америка, Африка, Америка, Африка, Западная ЕвропаЗападная Европа

БашкортостанБашкортостан

Восточная Восточная Европа, Европа, включая включая РоссиюРоссию

Северная Северная АмерикаАмерика

БашкортостанБашкортостанТихоокеанский Тихоокеанский регион, Япония, регион, Япония, Америка, Африка Америка, Африка

Западная Западная ЕвропаЕвропа

Ближний Ближний ВостокВосток

Северная Северная АмерикаАмерика

Восточная Восточная Европа, Европа, включая включая РоссиюРоссию

Запасы нефтиЗапасы нефти Потребление нефтиПотребление нефти

МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УГЛЯМИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УГЛЯ

5,14,5

32

35,7

7,5

7,57,8

26

2,2

9,3

165,6

29,8

11,1

Россия

РоссияРоссия

Западная Западная ЕвропаЕвропа

0,0Западная Европа Центральная Центральная

и Южнаяи Южная АмерикаАмерика

Северная Америка

Центральная и Южная Америка

СевернаяСевернаяАмерикаАмерика

Африка

ПрочиеПрочие

Прочие

Азия и Океания

АфрикаАфрика

Ближний Восток

БлижнийБлижний ВостокВосток

0,0

Азия и Азия и ОкеанияОкеания

Природный газПриродный газ УгольУголь

НефтНефтьь

Мировые запасы и ежегодная добычаМировые запасы и ежегодная добыча

мировыемировые РоссияРоссия РеспубликаРеспубликаБашкортостанБашкортостан

~ 300 ~ 300 млрд. тоннмлрд. тонн 10102020 млрд. тонн млрд. тонн 0,50,511 млрд. тонн млрд. тонн

Разведанные запасыРазведанные запасы

Ежегодная Ежегодная добычадобыча

мироваямировая РоссияРоссияРеспубликаРеспублика

БашкортостаБашкортостанн

~ ~ 66 млрд. тонн млрд. тонн ~0,42~0,420,46 0,46 млрд. тонн млрд. тонн 0,0,012 012 млрд. тонн млрд. тонн

ОСТАВШАЯСЯ НЕФТЬОСТАВШАЯСЯ НЕФТЬ

660 % оставшейся нефти 0 % оставшейся нефти в 5 странах в 5 странах Персидского Персидского заливазалива::

1.1. Саудовская АравияСаудовская Аравия2.2. ОманОман3.3. ИракИрак4.4. КувейтКувейт5.5. ИранИран

ПРЕДСКАЗАЛ:

• 1949 г.: ЭРА УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА БУДЕТ КОРОТКОЙ

• 1956 г.: МАКСМУМ ДОБЫЧИ НЕФТИ В США БУДЕТ В в 1970 г., ЧТО ТОЧНО ПОДТВЕРДИЛОСЬ

ЗАКОН ХУБЕРТА:

Время между максимумами ОТКРЫТИЯ объемов залежей нефти и ее ДОБЫЧЕЙ равно 20 – 40 годам

Кинг Хуберт (1903-1986)Кинг Хуберт (1903-1986)ЗНАМЕНИТЫЙ АМЕРИКАНСКИЙ ГЕОФИЗИКЗНАМЕНИТЫЙ АМЕРИКАНСКИЙ ГЕОФИЗИК

Пик Хуберта в 1970 году, предсказанный для добычи нефти в США ( 1956 г.) предсказанный для добычи нефти в США ( 1956 г.)

Момент предсказания

Мт/год

300

200

100

320 Мт/год - максимум добычи нефти в США

ПрироднПриродный газый газ Мировые запасы и ежегодная добычаМировые запасы и ежегодная добыча

мировыемировые РоссияРоссия

~ 300 ~ 300 трл. мтрл. м33 ~~ 51 51 трл. мтрл. м33

Разведанные запасыРазведанные запасы

Ежегодная добычаЕжегодная добыча

мироваямировая РоссияРоссия

~ ~ 1,81,8 трл. мтрл. м33 ~~ 624 624 млрд. ммлрд. м33

~ ~ 1,5 млрд. тонн 1,5 млрд. тонн углеводородного углеводородного

сырьясырья

480 млн. тонн 480 млн. тонн углеводородного углеводородного

сырьясырья

СООТНОШЕНИЕ ЗАПАСОВ НЕФТИ И ГАЗА В КРУПНЕЙШИХ СТРАНАХ – СООТНОШЕНИЕ ЗАПАСОВ НЕФТИ И ГАЗА В КРУПНЕЙШИХ СТРАНАХ – ЭКСПОРТЕРАХ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯЭКСПОРТЕРАХ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

2051

2007

2031

2041

2010

2020

2070

2116

2383

2036

2024

2009

2083

2010

2011

2021

2071

2006

2082

2026

2000 2100 2200 2300 2400

Алжир

Англия

Венесуэла

Голландия

Индонезия

Ирак

Иран

Канада

Китай

Мексика

Норвегия

Россия

Саудовская Аравия

США

Узбекистан

Нефть

Газ

Углекислый Углекислый

газгаз СОСО22Антропогенные выбросыАнтропогенные выбросы

РоссияРоссия РеспубликаРеспубликаБашкортостанБашкортостанмировыемировые

~~2525 млрд. т млрд. т // год год ~1,5 ~1,5 млрд. т млрд. т // год год 0,0,0505 млрд. т млрд. т // год год

Природные запасыПриродные запасы

50 50 000 000 млрд. тонн млрд. тонн // год год

ДревесиДревесинана

РоссияРоссиямировыемировые

350350 млрд. ммлрд. м33 ~ ~ 882 2 млрд. ммлрд. м33

Запасы лесных ресурсовЗапасы лесных ресурсов

Заготовка древесиныЗаготовка древесины

РоссияРоссия

~ ~ 154154 млн. ммлн. м33// год год

Экспорт необработанной Экспорт необработанной древесины («кругляк»)древесины («кругляк»)

41,441,4 млн. ммлн. м3 3 // 2004 год 2004 год

ДревесинаДревесина

МировоеМировое ЕвропаЕвропа СС..АмерикаАмерика СШАСША РоссияРоссия

млрд. ммлрд. м33 1,401,40 0,360,36 0,430,43 0,270,27 0,10,1

млрд. тоннмлрд. тонн 1,111,11 0,280,28 0,340,34 0,210,21 0,080,08

млрд. ммлрд. м33 ~~11 0,30,355 0,40,422 0,270,27 0,0,0707

млрд. тоннмлрд. тонн 0,790,79 0,20,27777 0,30,33232 0,210,21 0,00,05555

Производство деловой древесиныПроизводство деловой древесины

ПотреблениеПотребление

из из 11 тонны древесины:тонны древесины:

CH4 (пиролиз)……………....16 кг

CH3OH (пиролиз)…………….…8–20

кг C2H5OH (гидролиз)

…….......100–180 кг

СерСераа

Мировые запасыМировые запасы

Сера в Сера в нефтяхнефтях

РоссияРоссия РеспубликаРеспубликаБашкортостанБашкортостан

Переработка нефтиПереработка нефти150150200200 млн. тонн млн. тонн // год год

Переработка нефтиПереработка нефти20202525 млн. тонн млн. тонн // год год

Отвалы Отвалы SS88~ ~ 1,5 млн. тонн 1,5 млн. тонн // год год

ОтвалыОтвалы SS88~ ~ 0,25 млн. тонн 0,25 млн. тонн // год год

В земной кореВ земной коре Самородная сераСамородная сера

Россия, США, Италия,Россия, США, Италия, Япония, Узбекистан,Япония, Узбекистан,

ТуркменияТуркмения

~ ~ 5,5,55 • • 10101313 тоннтонн

~ 50 ~ 50 трл. тоннтрл. тонн

Мировая Мировая нефтехимиянефтехимия

Динамично развивающаяся отрасль промышленностиДинамично развивающаяся отрасль промышленности

Темпы роста нефтехимии в 1,5Темпы роста нефтехимии в 1,5 2 раза превышают 2 раза превышают

темпы роста ВВПтемпы роста ВВП

Создание новых материаловСоздание новых материалов

Внедрение новых технологийВнедрение новых технологий

Повышение эффективности производстваПовышение эффективности производства

Спрос на продукты нефтехимииСпрос на продукты нефтехимии

( полимеры, смолы, пластификаторы и изделия из них,( полимеры, смолы, пластификаторы и изделия из них, полипропилен, полиэтилентерефталат, поликарбонат,полипропилен, полиэтилентерефталат, поликарбонат, полистирол)полистирол)

Все это связано с быстрым развитием научно-технического прогрессаВсе это связано с быстрым развитием научно-технического прогресса

Стратегия развития Стратегия развития нефтехимиинефтехимии

НЕФТЬНЕФТЬ550550 $/$/тт

НЕФТЕХИМИЯНЕФТЕХИМИЯ

Россия 5%Россия 5%США 15%США 15%

20%20%

ОЛЕФИНЫДИЕНЫ

АРОМАТИКА

Глубокая Глубокая переработкапереработка

от 1 000от 1 000 до 1000 000 до 1000 000 $/$/тт

ВОЗОБНОВЛЯЕМОЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЕ

СЫРЬЕСЫРЬЕ

CO2 ,CO2 ,CH4CH4

ПерспективаПерспектива

ТОПЛИВОТОПЛИВО

95%95%

БЕНЗИНКЕРОСИН

ДИЗТОПЛИВОМАЗУТ

5%5%

14001400 $/$/тт

65%65% ~~ 1400 $/1400 $/тт

35%35% ~~ 300 $/300 $/тт

10001000 $/$/тт >1000>1000 $/$/тт

ГУДРОНБИТУМКОКС

2020%%300 $/300 $/тт

СЖИГАНИЕСЖИГАНИЕ

ТЭЦТЭЦ

НЕКОТОРЫЕ БАЗОВЫЕ МОНОМЕРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НЕКОТОРЫЕ БАЗОВЫЕ МОНОМЕРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НЕФТЕХИМИИВ НЕФТЕХИМИИ

(мировое производство (мировое производство >> 3000 наименований) 3000 наименований)

МономерыМономеры

ПроизводствоПроизводство(млн. т)(млн. т) ЦенаЦена

за за 11 тонну тонну (($$))мировоемировое РоссияРоссия

ЭтиленЭтилен 100,0100,0 2,52,5 700700

БензолБензол 45,045,0 1,01,0 10001000

ПропиленПропилен 30,030,0 1,31,3 650650

Винил хлористыйВинил хлористый 2,12,1 0,560,56 500500

БутадиенБутадиен 5,55,5 0,470,47 14301430

ИзопренИзопрен 0,840,84 0,460,46 860860

Фталевый ангидридФталевый ангидрид 3,43,4 0,0540,054 750750

Терефталевая кислотаТерефталевая кислота 34,034,0 0,3570,357 12001200

СтиролСтирол 27,027,0 5,55,5 500500Общий мировой объем продукции химических производств составляет более 300 млн. тонн в год Общий мировой объем продукции химических производств составляет более 300 млн. тонн в год

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ВАЖНЕЙШИХ ВИДОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ВАЖНЕЙШИХ ВИДОВ ПРОДУКЦИИ НЕФТЕХИМИИ ПО РЕГИОНАМ МИРА ПРОДУКЦИИ НЕФТЕХИМИИ ПО РЕГИОНАМ МИРА

(%)(%)

Наименование

продукции

Северная

Америка

Западная и Восточная

Европа,в том числе

Россия

Азия, Австралия

Ближний Восток, Африка

Южная Америка

Всего

ПолиэтиленПолиэтилен 3030 3131 2626 99 44 100100

ПолипропиленПолипропилен 2424 2626 4040 55 55 100100

ПВХПВХ 2929 3030 3232 55 44 100100

ПолистиролПолистирол 2727 2323 4444 22 44 100100

БензолБензол 3030 3636 2424 44 66 100100

МетанолМетанол 2020 2525 2020 1515 2020 100100

Б а ш к о р т о с т а нБ а ш к о р т о с т а нОБЪЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА БАЗОВЫХ МОНОМЕРОВ, ОБЪЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА БАЗОВЫХ МОНОМЕРОВ,

ПОЛИОЛЕФИНОВ И ПОЛИДИЕНОВПОЛИОЛЕФИНОВ И ПОЛИДИЕНОВ

МономерыМономерыОбъем производстваОбъем производства

(тыс. т)(тыс. т)

ЭтиленЭтилен 380380,0,0

ПропиленПропилен 240,0240,0

СтиролСтирол 200,0200,0

ВинилхлоридВинилхлорид 135,0135,0

Бутадиен из ББФБутадиен из ББФ 30,730,7

Изопрен из изопентанаИзопрен из изопентана 123,9123,9

КаучукКаучук бутадиенбутадиен--метилстирольныйметилстирольный 67,067,0

ПолистиролПолистирол 150,0150,0

Каучук полиизопреновыйКаучук полиизопреновый 121,0121,0

Полиэтилен низкого давленияПолиэтилен низкого давления 113535,0,0

ПолипропиленПолипропилен 100,0100,0

ПоливинилхлоридПоливинилхлорид 125,0125,0

HH22OO в каталитическом гидроксилировании олефиновв каталитическом гидроксилировании олефинов

Традиционные методыТрадиционные методы

HH22SOSO44

OSOOSO33HH

HH22OO

OHOH

OO

РеакцияРеакция

Моисеева-Моисеева-ШмидтаШмидта

OO22

[Pd[PdCu]Cu]

Новый методНовый метод

H2OH2O

RR

OHOHCHCH22OHOH

CHOCHO

>90%>90% ~75%~75%

~125~125 ooCCкатализаторкатализаторVO(acac)VO(acac)22

одна стадияодна стадия отсутствие отходовотсутствие отходов

RR

OO

PhPhRR

Каталитическая активацияКаталитическая активация HH22OO в синтезе индивидуальных высших спиртовв синтезе индивидуальных высших спиртов

OHOHOHOH

CC1212HH2525OHOH CC88HH1717OHOH

60-80%60-80%40-40-60%60%

HH22OOHH22OO

HH2, 2, ~100%~100%

HH2, 2, ~100%~100%

PdPdPPhPPh3 3

толуолтолуол

ССOO22

H3BOH3BO33

COCO22 ии HH33BOBO33 в синтезе высших индивидуальных спиртовв синтезе высших индивидуальных спиртов

ССO2 + H2OO2 + H2O

OO

[Pd][Pd]

[Pd][Pd]

OO

OO

OHOH

H2OH2OOHOHOHOHHOHOHOHO BBBB

OHOHOHOH

OOBBOO

OO

[Pd][Pd]

OHOH

OHOHCC

OHOHOO

H2OH2O

NHNH33 в синтезе высших аминов в синтезе высших аминов

1.1. R(CH2)nOH R(CH2)nNH3-nR(CH2)nOH R(CH2)nNH3-n

2.2. R(CH2)nCl R(CH2)nNH3-nR(CH2)nCl R(CH2)nNH3-n

3.3. RCN RCH2NH2RCN RCH2NH2H2H2

[Ni][Ni]

NH3NH3

[Ni][Ni]

[Ni][Ni]

NH3NH3

Области примененияОбласти применения

Новые технологииНовые технологии

Традиционные технологииТрадиционные технологии

Ингибиторы коррозии, Ингибиторы коррозии, флотореагенты, флотореагенты,

эмульгаторы, эмульгаторы, экстрагенты, экстрагенты, катализаторыкатализаторы

NH3-H2ONH3-H2O

[Pd], 60 [Pd], 60 ooCC

> 98%> 98%

33NNH2H2

NN33

CC88

CC99

HCN HCN

[Rh], [Pd] [Rh], [Pd]

202060 60 ooCC

H2H2CNCN CH2NH2CH2NH2

КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ГИДРОАМИНИРОВАНИЕ 1,3-ДИЕНОВКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ГИДРОАМИНИРОВАНИЕ 1,3-ДИЕНОВ – – перспективные технологии в синтезе высших индивидуальных аминовперспективные технологии в синтезе высших индивидуальных аминов

RRnnNHNH33--nn

22

R2NR2N

RNRN 22

NN 33

33

КатализаторКатализатор [Pd][Pd]──LL

НН22О-углеводородная средаО-углеводородная среда

Pd Pd ────NR2NR2PdPd────LLR2NHR2NH

ССOO в синтезе важнейших мономеровв синтезе важнейших мономеров

90%90%80%80%

адипиновая адипиновая кислотакислота

себациновая себациновая кислотакислота

MeO2C(CH2)4CO2MeMeO2C(CH2)4CO2MeHO2C(CH2)8CO2HHO2C(CH2)8CO2H

бутан-1,4-диолбутан-1,4-диол

HO(CH2)4OHHO(CH2)4OH> > 85%85%

COCO

[Rh] ([Pd])[Rh] ([Pd])

COCO

CHCH33OH, Co(CO)OH, Co(CO)8 8

1. [Pd] 1. [Pd] 2. H2. H2 2

3. OH3. OH――

CH2O + CH2O + COCO1. [Co]1. [Co]

2. H2 (1202. H2 (120ooC)C)HOH2C–CH2OHHOH2C–CH2OH

этиленгликольэтиленгликоль

> 90%> 90%

CHCH33COOHCOOH

(140(140ooC)C)

(20-60(20-60ooC)C)

Новое в синтезе бутан-1,4-диолаНовое в синтезе бутан-1,4-диола

Традиционный Традиционный методметод

Новый методНовый метод

HOH2CC CCH2OH

HC CH+ CH2O

[Cu][Cu]

[Cu-Ni/H2][Cu-Ni/H2]

HOH2C(CH2)2CH2OH

Бутан-1,4-диолБутан-1,4-диол

Al(C2HAl(C2H55))33 ++ CH2 CH2==CH2CH2

[Zr][Zr]

2020 ooCC

Al(CH2Al(CH2--CH2)nCCH2)nC22HH55

Al

Et

HOH2C(CH2)2CH2OHHOH2C(CH2)2CH2OH

С2С2HH55(CH2(CH2-С-СHH2)2)nnOHOH

Высшие спиртыВысшие спиртыСС22–С–С3030

Бутан-1,4-диолБутан-1,4-диол

1. O1. O22

2. 2H2. 2H33OO++150-170150-170ооСС

12120 0 ооСС12120 атм.0 атм. ~~100%100%

[Ti][Ti]30–50 30–50 ooCC

1. O1. O22

2. 2H2. 2H33OO++

НОВЫЙ КЛАСС СОПРЯЖЕННЫХ РЕАКЦИЙ -НОВЫЙ КЛАСС СОПРЯЖЕННЫХ РЕАКЦИЙ -основа для создания перспективных технологийоснова для создания перспективных технологий

OH

R R'

OH

R

CH3

R R'

O

R CH2OH

C CH3O2

RO2 C (CH2)n CO2R

(CH2)n

ROCl

ROH +

~200 oC Mn, W, V, Mo

~175 oC, 5 ч ~200 oC, 5 ч

~200 oC 5 ч

~175 oC 5 ч

170-200 oC 3 ч

CnCl4-n

30%n = 3-10

>90%

90%

70%80-93%

ОДНОСТАДИЙНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛАОДНОСТАДИЙНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА

OHOHOH

H3C

H3CO+

80% ~400 oC, ~98% , токсичность N2O

~200 oC, >90%

1. Алкилирование2. Окисление (O2)3. Разложение с катализатором Н2SO4

1. Окисление закисью азота (N2O), (цеолиты + Fe)

1. Жидкофазноеокисление в растворе C2H5OH +CCl4, (Mn+3 + CH3CN)

бензол

три стадии одна стадия одна стадия

традиционный метод новый метод+ пропилен

СССР 1944-1945 гг.

Россия , США 1998 г. ИК СО РАН

Россия 2000 г. ИНК РАН

фенол ацетон фенолфенол

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ПЕРСПЕКТИВНЫЙ МЕТОД МЕТОД СИНТЕЗА СИНТЕЗА НИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫНИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫ

Традиционная технологияТрадиционная технология Новый методНовый метод

СырьеСырье

Каменно-угольная смолаКаменно-угольная смола НСНС≡≡СН + НССН + НСNN

СырьеСырье

Каменно-угольная смолаКаменно-угольная смола СНСН33СНСНOO + + NNНН3 + CHO3 + CHO

NN

VO(acac)VO(acac)22 , CH3OH + , CH3OH + CCl4CCl4 ~ 150 ~ 150 ooCC

NN

NN

CO2HCO2H

V2O5 , NH3 + V2O5 , NH3 + O2O2~450 ~450 ooCC

CO2HCO2H

NN

Новый методНовый методНовый Новый методметод

Новая технология получения стиролаНовая технология получения стирола

CuCl2

50 100 oC

H2O NH4ClHC CH

[Pd PPh3]

60 100 oCCH2=CH-CH CH

CH2=CH-CH CH

Бензины Бензины прямой прямой перегонкиперегонки

Традиционная технология

Новая технологияНовая технология

1.1.

2.2.

> 90%> 90%

ПреимуществаПреимущества

Высокая селективностьВысокая селективность Отсутствие отходовОтсутствие отходов ТехнологичностьТехнологичность

НедостаткиНедостатки

Многостадийность Многостадийность Низкая селективностьНизкая селективность ЭнергоемкостьЭнергоемкость

11

..

22

..

33

..

дегидрирование

кат-р (Fe - K,угл-род/H2O=1:10)

H2C=CH2

кат-р

80 120 oC

600 640 oC

(AlCl3, цеолиты)

риформинг480-510 oC

кат-р (Pt - Re/Al2O3)

112200 $/00 $/тт

114400 $/00 $/тт

Реакция Реакция ββ–этилирования –этилирования αα–олефинов ─–олефинов ─новые технологии в нефтехимииновые технологии в нефтехимии

Изв. АН СССР.Сер. хим.,1981, № 2, С. 361-364Изв. АН СССР.Сер. хим.,1981, № 2, С. 361-364

Новая реакцияНовая реакция

CH2=CH2CH2=CH2

[Zr]-[Zr]-кат-ркат-р

RR AlEtClAlEtCl

EtEt

RR

EtEt

RR++ Et2AlClEt2AlCl--HAlEtClHAlEtCl

,, [Zr]-[Zr]-катализаторкатализатор

Катализатор:Катализатор: ZrClZrCl44 Zr(OR)Zr(OR)44

(RO)(RO)nnZrClZrCl4-n4-n

CpCp22ZrClZrCl22 Эффективность:Эффективность:

100 000 моль 100 000 моль

олефина олефина //

моль катализаторамоль катализатора

Новые Новые технологиитехнологии

Et2AlClEt2AlCl

КатализаторКатализатор

[Zr][Zr]

~ ~ 2020 ооСС

ПропиленПропиленЭтиленЭтилен

БутадиенБутадиен ИзопренИзопрен

- - H2H2 - - H2H2

А.С. 941340 ( СССР ). Б.И. № 25 А.С. 941340 ( СССР ). Б.И. № 25 ( 1982 )( 1982 )

Традиционная и новая технологии получения Традиционная и новая технологии получения бутадиена и изопренабутадиена и изопрена

ВодородВодородВодородВодород

ТрадиционнаяТрадиционная Новая Новая

Et2AlClEt2AlCl

КатализаторКатализатор Al─Cr─KAl─Cr─K

540─550 540─550 ооСС


FeFe──KK600600──640640 ооСС

CC44HH88/H/H22O = 1/10─15O = 1/10─15


[Zr][Zr]

~ ~ 2020 ооСС

ПропиленПропиленЭтиленЭтилен


FeFe──KK600600──640640 ооСС

CC44HH88/H/H22O = 1/10─15O = 1/10─15

БутадиенБутадиен ИзопренИзопрен

Сернистые нефтиСернистые нефти Перспективные технологии Перспективные технологии обессериванияобессеривания

НЕФТЬГИДРООЧИСТКАГИДРООЧИСТКА

H2H2

подача водорода подача водорода

на катализаторна катализатор

H2SH2S

УГЛЕВОДОРОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДНЫЕ ДИСТИЛЛЯТЫДИСТИЛЛЯТЫСульфидыСульфиды

((RR’SRR’S))

ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕВОССТАНОВЛЕНИЕподача воздухаподача воздухана катализаторна катализатор

НЕФТЬНЕФТЬСульфиды Сульфиды ~~ 3,5 %3,5 %

ОКИСЛЕНИЕ СУЛЬФИДОВОКИСЛЕНИЕ СУЛЬФИДОВ с помощьюс помощью

H2OH2O22 или или NaOClNaOCl

ЭКСТРАКЦИЯ НЕФТЯНЫХ ЭКСТРАКЦИЯ НЕФТЯНЫХ СУЛЬФОКСИДОВ СУЛЬФОКСИДОВ ацетономацетоном

100000100000 тонн тонн

Традиционная технологияТрадиционная технология ННовая технологияовая технология

SS88 Элементная Элементная

серасера

RR’SORR’SOНефтяныеНефтяные

сульфоксиды –сульфоксиды – уникальныеуникальные

экстрагентыэкстрагентыв гидрометаллургиив гидрометаллургии

~ 8000 ~ 8000 тоннтонн~ ~ 252500 00 тоннтонн

ОБЕССЕРИВАНИЕ БЕНЗИНОВ, КЕРОСИНАОБЕССЕРИВАНИЕ БЕНЗИНОВ, КЕРОСИНА И ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТАИ ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА

Технология внедрена в опытно-промышленном масштабе на Ново-Уфимском НПЗ, Самарском Технология внедрена в опытно-промышленном масштабе на Ново-Уфимском НПЗ, Самарском НПЗ и Шкаповском ГПЗНПЗ и Шкаповском ГПЗ

N NN

N

N

COOH

COOHN

N

HOOC

HOOCN

Co

ПФЦК –полифталоцианин кобальта ПФЦК –полифталоцианин кобальта

RSSR + R’-S(O)-R’RSSR + R’-S(O)-R’ RSNa0,0003 %0,0003 % ОСТАТОЧНАЯ СЕРАОСТАТОЧНАЯ СЕРА 0,02 %0,02 %

00 МЕРКАПТАНЫМЕРКАПТАНЫ 30 %30 %

00 СУЛЬФИДЫСУЛЬФИДЫ 100%100%

0,5 0,5 кгкг ОТХОДЫ НА 1 тоннуОТХОДЫ НА 1 тонну 45–50 кг45–50 кг

ГАЗОВЫЙ КОНДЕНСАТГАЗОВЫЙ КОНДЕНСАТ

(RSH + R’-S-R’ (RSH + R’-S-R’ 5%)5%)

Новая технологияНовая технология Традиционная технологияТрадиционная технология

NaOHNaOH20-30 20-30 ооСС

OO22 , ПФЦК, ПФЦК30 30 ооСС

Технологии будущегоТехнологии будущего

ССO2 + O2 + 33 H2 H2 ССH3OH + (H2O)nH3OH + (H2O)n

++ ++

ССH3CH=CH2 H3CH=CH2 ССH2=CH2 H2=CH2


CH4 CH4 + + 22//33 O2 O2 CH3OH + CH3OH + 11//33 COCO

CH4 CH4 + + 11//22 O2 O2 CHCH33OHOH

Температура (К) 298 400 600 800 1000

Энергия Гиббса (G, ккал/моль) -37,6 -38,8 -35,9 -30,1 -29,9

Тепловой эффект (Qp, ккал/моль) 39,0 38,7 37,9 36,8 35,3

Конверсия СН4 ( % ) 100

Температура (К) 298 400 600 800 1000




катализатокатализаторр


CH4 + N2O CH4 + N2O CH3OH + N2 CH3OH + N2

CH4 + CH2O CH4 + CH2O C2H5OH C2H5OH

2 2 CH4CH4 ++ ¼¼ SS88 CH2=CH2 + CH2=CH2 + 22 H2S H2S


Температура (К) 298 400 600 800 1000



Температура (К) 298 400 600 800 1000

Энергия Гиббса (G, ккал/моль) -1,3 -0,4 2,9 7,8 13,2



Температура (К) 298 400 600 800 1000

Энергия Гиббса (G, ккал/моль) 29,7 25,2 17,0 10,2 5,7

Тепловой эффект (Qp, ккал/моль) -32,6 -29,0 -22,6 -17,8 -15,2



(на окисление)(на окисление)


CH4 + H2O CH4 + H2O CO + CO + 33 H2 H2

CH4 + CH4 + 11//33 H2O H2O 11//33 C2H2 + C2H2 + 11//33 COCO ++ 2 2 H2H2

CH4CH4 + + С СO2 O2 CH3OH + CH3OH + COCO

Температура (К) 298 400 600 800 1000



Конверсия СН4 ( % ) 0 0 0,01 0,16 2,8

Температура (К) 298 400 600 800 1000



Конверсия СН4 ( % ) 0 0 0,05 1,2 8,5


Температура (К) 298 400 600 800 1000



Конверсия СН4 ( % ) 0 0 0 0 0,03




CH4 +CH4 + 22 N2 H2N-NH2 + N2 H2N-NH2 + CH2=CH2CH2=CH2

CO2 + CO2 + N2 N2 N2O + N2O + COCOТемпература (К) 298 400 600 800 1000






Температура (К) 298 400 600 800 1000




Стратегические проблемы Стратегические проблемы нефтехимиинефтехимии

1. Решение проблемы получения, хранения и транспортирования дешевого водорода

2. Использование возобновляемого природного

сырья

3. Разработка гомогенных, гетерогенных и ферментоподобных катализаторов, обладающих высокой селективностью действия и длительным сроком службы

4. Увеличение доли углеводорoдного сырья в нефтехимическом синтезе

H2O, CO2, CO, N2, O2, H2O, CO2, CO, N2, O2, CH4CH4

ПроблемыПроблемы, пути , пути

решениярешенияВ условиях меняющегося мираВ условиях меняющегося мира и меняющейся экономикии меняющейся экономики

Внедрение технологий, основанныхВнедрение технологий, основанных на переработке газа и газоконденсатана переработке газа и газоконденсата

Увеличение выхода сырья, сокращение Увеличение выхода сырья, сокращение потерь, внедрение новых технологий, потерь, внедрение новых технологий, сокращение числа стадийсокращение числа стадий переработкипереработки

Обеспечение нефтехимии дешевым Обеспечение нефтехимии дешевым углеводородным сырьемуглеводородным сырьем

Увеличение доли газового сырья Увеличение доли газового сырья (метан, этан, бутан)(метан, этан, бутан)

Реконструкция и модернизацияРеконструкция и модернизация нефте- и газоперерабатывающихнефте- и газоперерабатывающих предприятийпредприятий

МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ – ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Documents