|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Разработка основ комплексной технологии каталитической переработки «нетрадиционной» нефти керогенсодержащих пород в жидкие углеводородыНИР
Development of bases for complex catalytic processing of “non-traditional” oil of kerogen-containing formations in liquid hydrocarbons
- Руководитель НИР: Караханов Э.А.
- Ответственные исполнители: Кардашев С.В., Кардашева Ю.С.
- Участники НИР: Акопян А.В., Анисимов А.В., Голубева М.А., Домашкина П.Д., Кардашев С.В., Максимов А.Л., Рахманов Э.В., Ролдугина Е.А., Супранков К.А., Тараканова А.В., Теренина М.В., Штепа Д.В.
- Подразделение: Кафедра химии нефти и органического катализа
- Срок исполнения: 8 августа 2014 г. - 31 декабря 2016 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14.607.21.0051
- Номер ЦИТИС: 114092640051
- Тип: Прикладная
- Приоритетное направление научных исследований: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Ключевые слова:
гидрокрекинг, нетрадиционные нефти, синтетическая нефть, керогенсодержащие породы и сланцы, электромагнитное воздействие, экстракция сверхкритическими средами, гидрогенизационные и окислительные процессы
hydrogenation and oxidation processes, kerogen-containing formations, supercritical fluid extraction, “non-traditional” oil, synthetic oil, hydrogen, electromagnetic effects -
Описание:
Научно-технической задачей данной работы является создание основ комплексного процесса гидрогенизационной переработки керогенсодержащего сырья в синтетическую нефть с использованием сочетания нескольких подходов: активации (воздействия электромагнитных волн/ультразвука на керогенсодержащую породу в сочетании с экстракционным воздействием); каталитическая гидрогенизация, в том числе гидрокрекинг керогена с использованием различных типов добавок (доноры водорода, сверхкритические среды, соединения железа, аммония и др.); облагораживание полученной синтетической нефти
-
Abstract:
Scientific and technical task of this work is creation of bases of complex process hydrogenation processing of kerogensoderzhashchy raw materials in synthetic naphtha with use combinations of several approaches: activations (influences of electromagnetic waves / ultrasound on kerogensoderzhashchy breed in combination with extraction influence); catalytic hydrogenation, including hydrocracking of kerogen with use of various types of additives (donors Hydrogenium, supercritical environments, compounds of iron, ammonium, etc.); upgrading of received synthetic naphtha
-
Планируемые результаты:
- обзор и анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы, в области разработки методов переработки керогенсодержащего сырья для получения синтетической нефти; обоснование выбора направления исследований, методов и средств разработки технических решений по переработке такого сырья; - отчет о патентных исследованиях по методам переработки керогенсодержащего сырья для получения синтетической нефти; - техническая документация на создание лабораторного стенда для комплексного процесса гидропереработки при высоком давлении керогенсодержащих пород в различных средах с использованием сочетания физического воздействия (электромагнитное излучение, ультразвук) и гидрокрекинга; - лабораторный стенд для комплексного процесса гидропереработки при высоком давлении керогенсодержащих пород в различных средах с использованием сочетания физического воздействия (электромагнитное излучение, ультразвук) и гидрокрекинга для испытания соответствующих технических решений, - программа и методики проведения экспериментальных исследований комплексного процесса гидропереработки керогенсодержащих пород с получением синтетической нефти с применением сочетания физического воздействия (электромагнитное излучение, ультразвук) и гидрокрекинга; - лабораторный регламент на получение синтетической нефти из керогенсодержащих пород комплексным процессом гидропереработки с применением сочетания физического воздействия (электромагнитное излучение, ультразвук) и гидрокрекинга; - научные и научно-технические основы технологии переработки керогенсодержащих пород с применением сочетания физического воздействия (электромагнитное излучение, ультразвук) и гидрокрекинга на основе результатов экспериментальных исследований (последние включают в себя данные о составе самих пород, реакционной способности керогена в зависимости от использования физических методов активации и присутствия различных компонентов неорганической матрицы, природы модификаторов для увеличения каталитической активности самих пород; закономерностям протекания процесса гидрокрекинга сырья (изменение состава и выходов продуктов, степени извлечения органической составляющей) при изменении основных параметров проведения реакции (температура, давление, расход водорода и др.), использования активации, характера используемой среды, экстрагентов, модификаторов - наработаны опытные образцы синтетической нефти и предложены пути её дальнейшей переработки с использованием окислительного обессеривания. - подготовлено технико-экономическое обоснование разработки технологии на основе полученных результатов, рекомендации по реализации вновь созданных (исследованных) методов, технических и технологических решений; - сформированы технических требования и предложения по разработке технологии получения синтетической нефти из керогенсодержащего сырья для индустриального партнера, разработка технического задания на последующие ОТР по теме «Разработка технологии получения синтетической нефти из керогенсодержащих пород»
-
Научный задел:
Для проведения исследований в области добычи и переработки нетрадиционных видов углеводородного сырья в МГУ специально создан «Нефтегазовый центр», осуществляющей сотрудничество с крупнейшими нефтяными компаниями страны. Кафедрой был создан процесс пассивации тяжелых металлов в каталитическом крекинге, прошедший опытную апробацию и позволяющий перерабатывать утяжеленные вакуумные газойли в этом процессе. На кафедре изучаются процессы гидрооблагораживания и окислительного обессеривания различных типов топлив, разработаны катализаторы получения зимних дизельных топлив и гидрокрекинга газойля каталитического крекинга. Совместно с РУНГ им. И.М.Губкина начаты исследования по интенсификации процессов переработки нефти с использованием волнового воздействия, показана перспективность обработки электромагнитным излучением газойлей для увеличения эффективности их переработки. Имеющийся у коллектива научный задел, возможность привлечение специалистов с других кафедр (коллоидной химии, физической химии, органической химии) для проведения исследований по строению и свойству неорганических пород и керогенсодержащих соединений, изучения особенностей диспергирования, использование опыта специалистов Нефтегазового центра МГУ, сотрудничество с соисполнителем, имеющим опыт проведения инженерных и опытно-технологических работ, - все это факторы, которые позволяют утверждать, что МГУ как участник конкурса способен с успехом завершить предлагаемый проект.
-
Основные результаты:
Ожидаемые результаты работы должны обеспечить создание новой энергоэффективной технологии получения синтетической нефти из керогенсодержащих поро, характеризующейся: - высокой степенью превращения углеродсодержащей составляющей (более 90%), - высоким выходом жидких углеводородов (более 80% в расчете на органическую составляющую), - получением синтетической нефти с вязкостью не более 20 сСт, и массовая доля дистиллятов, выкипающих до 360оС - не менее 50 % с содержанием диенов менее 0,05% и содержанием олефинов менее 5%; содержанием азота и серы, соответствующего нефтям Западной Сибири. Такая технология будет способствовать развитию производственно-технологического, кадрового, инфраструктурного и институционального потенциала Российской Федерации в области глубокой переработки нетрадиционных нефтей керогенсодержащих пород. Полученные результаты обеспечат существенное снижение технологической зависимости экономики Российской Федерации, расширение сырьевой базы российских НПЗ и увеличения экспортного потенциала углеводородного сырья. Реализация полученных результатов в результате проведения соответсвующих ОТР откроет путь не только для переработки керогенсодержащих пород ex situ, но и позволит отработать подходы для последующего проведения работ по переработки таких пород in situ и создания новых более эффективных методов добычи нефти из таких пород. Внедрение технологий обеспечит существенный рост конкурентоспособности отечественных компаний нефтегазового сектора, занимающихся переработкой нефти и предполагающих использование результатов в рамках технологических платформ «Глубокая переработка углеводородных ресурсов», «Технологии добычи и использования углеводородов».
- Добавил в систему: Караханов Эдуард Аветисович
Соисполнители НИР
| РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина | Соисполнитель |
Источник финансирования НИР
| ФЦП: Федеральная целевая программа, «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 8 августа 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Разработка основ комплексной технологии каталитической переработки «нетрадиционной» нефти керогенсодержащих пород в жидкие углеводороды |
| Результаты этапа: 1.Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, литературы в области методов и технологий переработки нетрадиционных видов углеводородного сырья для получения синтетической нефти 2.Проведены патентные исследования по ведущим странам (США, Европейские патенты, Международные заявки) и по РФ (СССР) в области методов и технологий переработки нетрадиционных видов сырья в синтетическую нефть. 3.Проведены исследования влияния на керогенсодержащие породы физических воздействий (электромагнитное излучение, ультразвук) в различных дисперсионных средах. 4.Изготовлены 5 типов каталитических добавок (модификаторов) для получения синтетической нефти из керогенсодержащих пород. 5.Разработана комплексная методика физико-химического анализа керогенсодержащих пород 6.Изготовлены 3 типа катализаторов для окислительного обессеривания фракций синтетической нефти на основе соединений молибдена и меди. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-30 июня 2015 г. | «Разработка основ комплексной технологии каталитической переработки «нетрадиционной» нефти керогенсодержащих пород в жидкие углеводороды». Этап 2. Разработка и изготовление экспериментального образца установки переработки керогенсодержащих пород в синтетическую нефть. |
| Результаты этапа: 1. Проведены экспериментальные исследования по оптимизации сочетания каталитических добавок, экстрагентов, модификаторов для получения синтетической нефти в стандартных реакторах смешения и вытеснения. 2. Разработан комплект эскизно-конструкторской документации на установку переработки керогенсодержащих пород в синтетическую нефть в составе: спецификация, чертеж общего вида, пояснительная записка, инструкция по эксплуатации. 3. Разработаны основы энергоэффективной технологии получения синтетической нефти из керогенсодержащих пород. 4. Выполнены работы по обоснованию, выбору и приобретению материалов и комплектующих для изготовления экспериментального образца установки переработки керогенсодержащих пород в синтетическую нефть. 5. Изготовлен экспериментальный образец установки переработки керогенсодержащих пород в синтетическую нефть согласно разработанной ЭКД. 6. Проведен физико-химический анализ керогенсодержащих пород по ранее разработанной методике, включающей в себя анализ химического и фазового составов, содержания керогена и углеводородов. | ||
| 3 | 1 июля 2015 г.-31 декабря 2015 г. | «Разработка основ комплексной технологии каталитической переработки «нетрадиционной» нефти керогенсодержащих пород в жидкие углеводороды». Этап 3:Оптимизация процесса получения синтетической нефти |
| Результаты этапа: 1. Проведены экспериментальные исследования влияния модификаторов и каталитических добавок в сочетании с ультрозвуковым и электромагнитным воздействием для оптимизации процесса получения синтетической нефти. 2. Наработаны образцы синтетической нефти для дальнейшего их облагораживания и обессеривания. 3. Разработана методика исследования углеводородного и химического состава синтетической нефти. 4. Проведены исследование и подбор условий (температуры, давления, концентрации реагентов и др.) процессов облагораживания и окислительного обессеривания синтетической нефти. 5. Выполнены работы по обоснованию, выбору и приобретению аналитического оборудования и комплектующих, необходимых для исследования углеводородного и химического состава синтетической нефти по разработанной методике. | ||
| 4 | 1 января 2016 г.-30 июня 2016 г. | «Разработка основ комплексной технологии каталитической переработки «нетрадиционной» нефти керогенсодержащих пород в жидкие углеводороды». Этап 4. Проведение испытаний экспериментальной установки комплексной переработки керогенсодержащих пород в синтетическую нефть. |
| Результаты этапа: 1. Проведена корректировка основ технологии переработки керогенсодержащих пород в синтетическую нефть с учетом результатов исследований и подбора условий (температуры, давления, концентрации реагентов и др.) процессов облагораживания и окислительного обессеривания. Соответствующие изменения внесены в откорректированный лабораторный технологический регламент. 2. Разработана Программа и методики испытаний экспериментальной установки по переработке керогенсодержащих пород в синтетическую нефть. Цель разработанной ПМ - установить соответствие образца установки, условий переработки и качества получаемых образцов синтетической нефти требованиям пп.4.2 и 4.3 Технического задания. 3. Проведены испытания экспериментальной установки по переработке керогенсодержащих пород в синтетическую нефть по разработанной ПМ. Установлено соответствие экспериментального образца установки, условий проведения процесса и качества получаемых образцов синтетической нефти требованиям технического задания. 4. Проведено исследование состава и свойств остаточных пород. Установлено, что содержание керогена в остаточной породе составляет 1,4%, что соответствует степени извлечения углеводородов 90,5 %. Установлено, что минералогический состав остаточных пород позволяет использовать их в строительной промышленности. 5. Результаты ПНИ представлены на Конференции «Актуальные научные и научно-технические проблемы обеспечения химической безопасности России», которая проходила в Москве 8-9 июня 2016 года. Был сделан доклад «Безводородное обессеривание сланцевой нефти – путь к безопасности технологии переработки горючих сланцев в синтетическое моторное топливо». | ||
| 5 | 1 июля 2016 г.-31 декабря 2016 г. | «Разработка основ комплексной технологии каталитической переработки «нетрадиционной» нефти керогенсодержащих пород в жидкие углеводороды». Этап 5. Разработка рекомендаций по внедрению результатов проведенных ПНИ в реальный сектор экономики |
| Результаты этапа: 1. Проведена оценка эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем; 2. Разработаны рекомендации по внедрению результатов проведенных ПНИ в реальный сектор экономики, а также в дальнейшие исследования и разработки. 3. Разработан проект ТЗ на проведение ОКР по теме «Разработка технологии и создание опытного образца установки получения синтетической нефти из керогенсодержащих пород» 4. Разработаны инструкции по изготовлению и эксплуатации экспериментальной установки по переработке керогенсодержащих пород в синтетическую нефть с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики; . 5. Проведены маркетинговые исследований с целью изучения перспектив коммерциализации РИД, полученных при выполнении ПНИ. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".