Логин:
Пароль:

Работа №2403
Название работы
Разработка алюмохромовых катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое
Автор работы
Мамонтов Григорий Владимирович
Дата начала работы Дата окончания работы
2014-06-04 2016-12-31
Аннотация
Проект направлен на создание опережающего научно-технологического задела получения новых высокоэффективных катализаторов дегидрирования С4-С5 углеводородов. Научно-техническими задачами проекта являются: - Разработка новых принципов получения алюмохромовых катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое. - Отработка режимов ведения каталитического процесса дегидрирования С4-С5 углеводородов в стационарном слое. - Создание научно-методических и нормативно-технических документов. - Разработка отдельных технических решений по использованию технологического оборудования для получения и обработки каталитических материалов, а также ведения каталитического процесса дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое катализатора. - Формулировка технических требований для выполнения последующих работ (ОКР, ОТР) по созданию промышленной технологии получения высокоэффективных алюмохромовых катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1004000 Министерство образования и науки Российской Федерации Прикладная
Промежуточный реферат №1
Объект работ – каталитические материалы для процесса дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, обладающих высокой каталитической активностью и прочностью в условиях каталитических процессов. Цель работы: создание опережающего научно-технологического задела получения новых высокоэффективных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, обладающих высокой каталитической активностью и прочностью в условиях каталитических процессов. При выполнении работ на 1 этапе проекта проведен подбор и анализ основных информационных источников, составлен аналитический обзор информационных источников по теме проекта. Рассмотрены актуальные процессы и современные подходы получения олефиновых углеводородов методом каталитического дегидрирования парафинов в химической и нефтехимической промышленности мира. Рассмотрены различные методы аппаратного представления и проведения реакции дегидрирования: в кипящем и стационарном слое катализатора, окислительное дегидрирование и т.д. Рассмотрены различные составы катализаторов, различного типа. Проведено обоснование выбора методов и средств, направлений исследований и способов поставленных задач по теме проекта. Рассмотрен ряд основных задач по разработке нового высокоэффективного катализатора дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов: выбор условий синтеза катализатора; выбор комплекса физико-химических методов анализа, необходимых для исследования структуры, состава и свойств катализаторов и носителей; выбор способа исследования каталитических свойств синтезированных катализаторов; выбор способа формования катализатора; выбор и обоснование технологических решений, направленных на получение катализатора в условиях, приближенных к промышленным. Показано, что при разработке алюмохромового катализатора дегидрирования парафиновых углеводородов в стационарное слое необходимо создание гранулированного катализатора, что обуславливает применение экструзионного метода формирования конечного варианта катализатора. По результатам проведенных работ установлено, что в качестве основных методов исследования хром содержащих систем могут быть использованы: измерение структурных характеристик и удельной поверхности по методу БЭТ; исследования фазового состояния, которое может быть проведено различными спектроскопическими методами, а так же рентгенофазовым анализом, электронным спиновым резонансом, температурно-программируемым восстановлением (TPR). Каталитическая активность и селективность получаемых катализаторов может быть оценена по реакции дегидрирования углеводородов (как правило, изобутана, пропана, н-бутана и др.) в стационарном слое катализатора. Так же, по результатам проведенных работ предложен способ предобработки алюмооксидного носителя и способ введения активного компонента и модификаторов на поверхность носителя. Выполненные практические работы на основании проведенных аналитических исследований являются новыми в области приготовления катализаторов дегидрирования С4-С5 углеводородов. При выполнении 2 этапа проекта была разработана методика получения лабораторных образцов катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, а также проведен синтез лабораторных образцов катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое. При разработке методики получения лабораторных образцов катализаторов дегидрирования рассмотрены основные этапы получения катализатора, включая подготовку носителя, приготовление пропиточного раствора, пропитка носителя и термическая обработка получаемого катализатора. По разработанной методике получения лабораторных образцов катализаторов дегидрирования синтезирована серия катализаторов дегидрирования с соответствующим актом изготовления лабораторных образцов дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов. Полученные катализаторы исследованы комплексом физико-химических методов, активность катализаторов в дегидрировании С4-С5 парафиновых углеводородов исследована в реакции дегидрирования изобутана. Для проведения исследовательских испытаний лабораторных образцов катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое была разработана программа и методика проведения исследовательских испытаний лабораторных образцов катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое. По разработанной программе и методике исследовательских испытаний, проведены испытания лабораторных образцов катализаторов. Новизна предлагаемого в настоящем проекте решения проблемы, направленной на создание высокоэффективных алюмохромовых катализаторов дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое, состоит в разработке оригинального подхода по стабилизации и организации заданной динамики функционирования активной поверхности каталитических систем для процессов дегидрирования и С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое с сохранением высокой каталитической активности Исследуемый объект обладает патентной чистотой, и не подпадает под действие патентов на изобретения, полезные модели или промышленные образцы третьих лиц. Предлагаемая подход будет соответствовать критерию охраноспособности «новизна». Предлагаемый способ получения высокоактивных и стабильных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое является патентоспособным техническим решением и может получить охрану в качестве промышленного образца. Катализаторы дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое обладают патентной чистотой в отношении Российской Федерации на 31.10.2014.
Инвентарный номер отчета (ИК): 215082870001 Дата регистрации ИК: 2015-08-28
Промежуточный реферат №2
Цель работы: создание опережающего научно-технологического задела получения новых высокоэффективных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, обладающих высокой каталитической активностью и прочностью в условиях каталитических процессов. Новизна предлагаемого в настоящем проекте решения проблемы, направленного на создание высокоэффективных алюмохромовых катализаторов дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое, состоит в разработке оригинального подхода по стабилизации и организации заданной динамики функционирования активной поверхности каталитических систем для процессов дегидрирования и С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое с сохранением высокой каталитической активности получаемого катализатора в процессах дегидрирования парафиновых углеводородов в стационарном слое. Исследуемый объект обладает патентной чистотой, и не подпадает под действие патентов на изобретения, полезные модели или промышленные образцы третьих лиц. Предлагаемый подход будет соответствовать критерию охраноспособности «новизна». Предлагаемый способ получения высокоактивных и стабильных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое является патентоспособным техническим решением и может получить охрану в качестве промышленного образца. Катализаторы дегидрирования С4-С5 парафиновых углеводородов в стационарном слое обладают патентной чистотой в отношении Российской Федерации на 31.10.2014.
Инвентарный номер отчета (ИК): 215120860002 Дата регистрации ИК: 2015-12-08
Промежуточный реферат №3
На 1 этапе составлен аналитический обзор информационных источников, рассмотрены: современные подходы получения олефиновых углеводородов, различные методы аппаратного представления и проведения реакции дегидрирования, составы катализаторов различного типа. Обоснован выбора методов и средств исследований и способов поставленных задач. Проведен выбор условий синтеза катализатора; комплекса физико-химических методов анализа, необходимых для исследования структуры, состава и свойств катализаторов и носителей; способа исследования каталитических свойств синтезированных катализаторов; способа формования катализатора; технологических решений, направленных на получение катализатора в условиях, приближенных к промышленным. Предложен способ предобработки алюмооксидного носителя и способ введения активного компонента и модификаторов на поверхность носителя. На 2 этапе разработана методика получения лабораторных образцов катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, проведен синтез лабораторных образцов катализаторов и всесторонний физико- химический анализ лабораторных образцов катализаторов, оценена активность полученных катализаторов. Предложены оптимальные условия термической обработки катализатора приемлемые для реализации в промышленных условиях. На 3 этапе разработана методика получения гранулированных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое методом экструзии. Синтезирована серия гранулированных катализаторов дегидрирования. Катализаторы исследованы комплексом физико-химических методов, проведена оценка соответствия их свойств требованиям ТЗ. Установлен качественный и количественный анализ состава катализаторов. Выполненные работы на 1-3 этапах проекта позволят подойти комплексно к решению поставленных задач на последующих этапах выполнения работ по Соглашению № 14.578.21.0028.
Инвентарный номер отчета (ИК): АААА-Б16- 216072210023-0 Дата регистрации ИК: 2016-07-22
Промежуточный реферат №4
ОТЧЕТ О ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Анализ существующих патентов и источников научно-технической информации, информации из Интернета позволил сделать вывод о том, что прямые аналоги предложенных способов получения алюмооксидных носителей для алюмохромовых катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое отсутствуют. Техническое решение по алюмооксидным носителям для катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое являются патентноспособным и может получить охрану в качестве изобретения при подаче заявки на испрашивание патента на изобретение. Анализ результатов патентных исследований показал, что предлагаемый алюмоок-сидный носитель для катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое и способ получения такого носителя будут соответствовать критериям охраноспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость». Дополнительные патентные исследования по данному направлению на текущий момент не требуются. На следующих этапах выполнения работ по проекту потребуется выполнение дополнительных патентных исследований, направленных на выявление текущих тенденций формирования алюмооксидных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое.
Инвентарный номер отчета (ИК): АААА-Б16- 216082560028-6 Дата регистрации ИК: 2016-08-25
Промежуточный реферат №5
ОТЧЕТ О ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Проведенный анализ охранных документов и источников научно-технической информации, а также информации из Интернета, позволил сделать вывод о том, что прямые аналоги предложенных способов получения алюмохромового катализатора дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, дополнительно содержащего металлический алюминий, и способов получения такого катализатора отсутствуют. Разрабатываемые способы получения катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое являются перспективными для внедрения в промышленное производство и конкурентоспособными на мировом рынке. Новизна предлагаемого в настоящем проекте решения задачи по созданию высоко-эффективного алюмохромового катализатора дегидрирования С4-С5 парафинов в стацио-нарном слое, дополнительно содержащего металлический алюминий, связана с использованием оригинального технологически упрощенного энергоэффективного одностадийного способа получения алюмохромовых катализаторов на основе алюминий-алюмооксидного носителя. Получаемые таким способом алюмохромовые катализаторы имеют высокую удельную поверхность и механическую прочность, обладают высокой каталитической активностью в реакции дегидрирования парафиновых углеводородов, в частности, н-бутана и изобутана, в соответствующие непредельные углеводороды. Техническое решение по алюмохромовым катализаторам дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, дополнительно содержащим металлический алюминий, и способу получения таких катализаторов является патентноспособным и может получить охрану в качестве изобретения при подаче заявки на испрашивание патента на изобретение. Анализ результатов патентных исследований показал, что предлагаемый алюмохромовый катализатор дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, до-полнительно содержащий металлический алюминий, и способ получения такого катализатора будут соответствовать критериям охраноспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость». Дополнительные патентные исследования по данному направлению на текущий момент не требуются. В ходе выполнения дальнейших работ по проекту потребуются дополнительные патентные исследования, направленные на выявление текущих тенденций получения катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, содержащих модифицирующие функциональные добавки и не содержащих добавок Al2O3.
Инвентарный номер отчета (ИК): АААА-Б16- 216082560027-9 Дата регистрации ИК: 2016-08-25
Промежуточный реферат №6
Цель работы: создание опережающего научно-технологического задела получения новых высокоэффективных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, обладающих высокой каталитической активностью и прочностью в условиях каталитических процессов. Новизна решения состоит в разработке оригинального подхода по упрощённому способу получения гранулированного катализатора дегидрирования. На 4 этапе проекта разработана программа и методика проведения исследовательских испытаний экспериментальных образцов гранулированных катализаторов дегидрирования С4-С5 парафинов в стационарном слое, проведён синтез 6-ти экспериментальных образцов катализаторов и проведено испытание этих образцов по разработанной методике. Показано, что полученные образцы полностью или частично удовлетворяют требованиям Технического задания. Проведено исследование удельной поверхности и фазового состава экспериментальных образцов катализаторов до и после каталитического процесса, показана высокая устойчивость структуры катализаторов в условиях каталитического процесса. При проведении исследований дезактивации катализаторов показана высокая стабильностью катализаторов при сохранении высокой селективности. При проведении исследований по регенерации катализаторов показано, что с увеличением температуры дегидрирования от 570 до 610 о С время регенерации катализатора увеличивается с 3 до 10 минут. Разработаны рекомендации по оптимизации условий регенерации и по увеличению срока службы катализатора.
Инвентарный номер отчета (ИК): АААА-Б17- 217022020012-7 Дата регистрации ИК: 2017-02-20
Заключительный реферат
Проведенный анализ охранных документов и источников научно-технической информации, а также информации из Интернета, позволил сделать вывод о том, что прямые аналоги предложенных способов получения катализаторов дегидрирования изобутана в стационарном слое с низким содержанием оксида хрома и способов получения такого катализатора отсутствуют. Разрабатываемые в рамках проекта способы получения таких катализаторов являются перспективными для внедрения в промышленное производство и конкурентоспособными на мировом рынке. Новизна предлагаемого в настоящем проекте решения задачи по созданию катализа-тора дегидрирования изобутана с низким содержанием оксида хрома связана с использованием оригинального технологически упрощенного способа получения такого катализа-тора. Катализаторы перспективны для применения в реакциях дегидрирования парафиновых углеводородов, в частности, пропана, бутана, изобутана, пентана, изопентана, в соответствующие непредельные углеводороды. Техническое решение по катализаторам дегидрирования изобутана с низким содержанием оксида хрома и способу получения таких катализаторов является патентноспособным и может получить охрану в качестве изобретения при подаче заявки на испрашивание патента на изобретение. Анализ результатов патентных исследований показал, что предлагаемый катализа-тор дегидрирования изобутана в стационарном слое с низким содержанием оксида хрома и способ получения такого катализатора будут соответствовать критериям охраноспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость». Дополнительные патентные исследования по данному направлению на текущий момент не требуются.
Инвентарный номер отчета (ИК): АААА-Б17- 217022020002-8 Дата регистрации ИК: 2017-02-20
Заказчик
Министерство образования и науки Российской Федерации,ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы», Мероприятие 1.3 Проведение прикладных исследований, направленных на создание опережающего научно-технологического задела для развития отраслей экономики, приоритетное направление "Индустрия наносистем"
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
61.51.37 ( ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. Переработка природных газов, нефти, газового конденсата, их продук-тов и аналогов. Моторное топливо. Смазочные материалы. Парафины, битумы и прочие нефтепродукты. )
665.77; 800199 14.578.21.0028
Ключевые слова
АЛЮМОХРОМОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ, ДЕГИДРИРОВАНИЕ С4-С5 ПАРАФИНОВ, СТАЦИОНАРНЫЙ СЛОЙ, ФОРМОВАНИЕ
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Индустриальный партнер: ООО «Нано-керамика», Томск
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99