Лаборатория №2 «ХИМИИ НЕФТИ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА»

ИСТОРИЯ ЛАБОРАТОРИИ

Лаборатория химии нефти и нефтехимического синтеза ИНХС РАН создана в 2005 году путем объединения лаборатории химии нефти, созданной в 1934 г. академиком Сергеем Семеновичем Наметкиным, лаборатории каталитического синтеза на основе оксидов углерода, основанной в 1946 г. член-корреспондентом РАН Андреем Владимировичем Башкировым и лаборатории нефтехимических процессов, созданной в 1993 г. академиком РАН Саламбеком Наибовичем Хаджиевым. Руководителем объединенной лаборатории стал академик РАН, доктор химических наук, профессор С.Н. Хаджиев - известный ученый-нефтехимик, специалист в области переработки нефти, каталитических превращений углеводородов и нефтяных фракций, катализа на цеолитах, производства высокоплотных нефтяных топлив. С.Н. Хаджиев возглавлял лабораторию до марта 2018 г.

В целях структурирования научных исследований в области химии нефти, нефтепереработки и нефтехимии, сохранения преемственности исследований в составе лаборатории были выделены десять секторов.

СТРУКТУРА ЛАБОРАТОРИИ

В настоящее время в лаборатории работает более 100 человек.

Сотрудники лаборатории награждены Премией Правительства РФ в области науки и техники за разработку и реализацию в промышленности комплекса каталитического крекинга (Хаджиев С.Н., 2009), технологии производства высокоплотных топлив (Герзелиев И.М., 2013), Премией МАИК «Наука/Интерпериодика» за лучшую публикацию в журналах (Букина З.М., Колесниченко Н.В., Шпирт М.Я., Гюльмалиев А.М., 2013), Премией им. А.А. Баландина (Третьяков В.Ф., 2013), Премией им. Н.Д. Зелинского (Паренаго О.П., 1999).

Работы, проводимые в лаборатории, отмечены дипломом и награждены медалью «За создание технологии комплексной переработки природного и попутного нефтяного газов» на Международном салоне «Комплексная безопасность - 2015» (г. Москва, 2015 г), золотой медалью на Международной технической ярмарке (г. Пловдив, Республика Болгария, 2015), золотой медалью на Международном конкурсе «Национальная безопасность 2016» (Москва, ВДНХ, 2016 г).

ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ЗА ПОСЛЕДНИЕ ГОДЫ

Совместно с инженерными центрами РФ реализованы в промышленности и предлагаются Заказчикам технологии:

• каталитического крекинга вакуумного дистиллята,
• производства высокоплотных топлив,
• алкилирования бензола этиленом,
• трансалкилирования полиалкилбензолов на цеолитных катализаторах.

Эти процессы предлагаются для промышленного применения предприятиям РФ и обеспечивают в данных областях импортонезависимости нашей страны.

Завершены пилотные испытания и находятся в стадии проектирования и строительства опытно-промышленные и демонстрационные установки для испытания новых технологий и катализаторов:

- Глубокой переработки нефтяных остатков на установке мощностью 60 тыс.т/год (под руководством Н.У.Маганова ПАО «Татнефть»)
Технология не имеет аналогов в мире и основана на применении наноразмерных катализаторов. Обеспечивает безостаточную (глубина более 95%масс) переработку тяжелых нефтей, природных битумов, нефтяных остатков с выделением ценных металлов.

- Алкилирования изобутана олефинами на гетерогенных катализаторах на демонстрационной установке мощностью 1,0т/сут (под руководством А.В. Дюкова ПАО «Газпром нефть»)
Экологически безопасная технология алкилирования изобутана бутиленами на твердых катализаторах не имеет аналогов, заменяет применяемые в промышленности экологически неприемлемые и опасные технологии сернокислотного и фтористоводородного алкилирования. Позволяет получать целевую фракцию С8 (наиболее экологически чистый высокооктановый компонент автобензинов) с уникально высоким выходом, достигающим 88% масс, что на 10% выше традиционных технологий. Срок работы катализатора в шесть-восемь раз больше, чем у аналогичных каталитических систем.

Завершены пилотные испытания, доведены до стадии выдачи исходных данных для первой демонстрационной установки и предлагаются Заказчикам для совместной инженерной разработки и совместного владения интеллектуальной собственностью оригинальные отечественные технологии и катализаторы:

- Синтеза высокоэкологичного заменителя дизельного топлива – диметилового эфира из природного и попутного газов(содружество с ИПХФ РАН, ПАО ЭлИНП).
Наряду с пилотными испытаниями процесса приготовлен и испытан опытно-промышленный образец катализатора, отработана технология его синтеза.

- Синтеза легкой синтетической нефти из попутного нефтяного газа и природного газа малодебитных месторождений (содружество с ИПХФ РАН, ПАО ЭлИНП).
Наряду с пилотными испытаниями процесса отработана технология и приготовлен цеолитный катализатор синтеза бессернистого легкого газового конденсата, приемлемого для закачки в транспортный нефтепровод и улучшающего свойства нефтесмеси.

- Синтеза высокооктанового компонента автобензина из природного и попутного нефтяного газов (содружество с ИПХФ РАН, ПАО ЭлИНП).
Наряду с пилотными испытаниями процесса отработана технология и приготовлен цеолитный катализатор производства автобензина АИ-92. Выход целевого продукта составляет не менее 80%мас.

- Синтеза этилена и пропилена – сырья для полимеров по оригинальной отечественной интегрированной технологии из природного газа через диметиловый эфир (содружество с ИПХФ РАН, ПАО ЭлИНП).
Наряду с пилотными испытаниями процесса отработана технология производства цеолитного катализатора получения этилена и пропилена из диметилового эфира. Выход целевых олефинов – этилена, пропилена составляет не менее 75%.

- Получения синтетических жидких углеводородов по Фишеру-Тропшу в сларри –реакторе на наноразмерных катализаторах (содружество с ПАО ЭлИНП).
Наряду с пилотными испытаниями процесса отработана технология и катализаторы, обеспечивающие высокую удельную производительность реакционного объема и возможность эффективной циркуляции катализатора с целью регулировки теплового баланса реактора. В отличие от известных технологий, реализованных в мировой в промышленности, новая технология позволяет получить из 1,0 м3 синтез-газа до 140 г смеси легких жидких углеводородов, обогащенных α-олефинами (до 50% мас.).

- Синтеза изопропилбензола на отечественных цеолитных катализаторах (содружество с ПАО ЭлИНП).
Наряду с пилотными испытаниями процесса отработана технология и испытана опытная партия катализатора. Селективность по изопропилбензолу 93-94%, что выше аналогов.

СОТРУДНИЧЕСТВО

Лаборатория №2 проводит научные исследования, разработки и реализацию технологий в промышленности совместно с ПАО «Татнефть», ПАО «Газпромнефть», ООО «Газпром нефтехим Салават», ИПХФ РАН, ИОС УрО РАН, ИОХ РАН, ПАО ЭлИНП, Chevron Lummus Global (США), ARCUS Technologie (Германия), Extiel (США).

ОБЗОРЫ

За период с 2010-2017 гг сотрудниками лаборатории опубликовано 9 обзоров, 3 книги, получено 34 патента, вышло в печать 233 статьи. Список обзоров приведен ниже.

1) Slurry-технология в синтезе метанола (обзор) // Нефтехимия. 2016. Т. 56. № 2. С. 95-114. С.Н. Хаджиев, Н.В. Колесниченко, Н.Н. Ежова.

Slurry technology in methanol synthesis (Review) // Petroleum Chemistry. 2016. V.56 (2). P. 77-95. S.N. Khadzhiev, N.V. Kolesnichenko, N.N. Ezhova.

2) Наногетерогенный катализ: определение, состояние и перспективы исследований. // Наногетерогенный катализ. 2016. Т. 1. №1. С. 3-18. С.Н. Хаджиев.

Nanoheterogeneous Catalysis: Definition, State and Research Prospects (Review) // Petroleum Chemistry. 2016. V.56 (6). P. 465-479. S.N. Khadzhiev.

3) Синтез триптана из метанола и диметилового эфира (обзор) // Нефтехимия. 2016. Т. 56. №3. С. 198-577. С.Н. Хаджиев, М.В. Магомедова, Е.Г. Пересыпкина.

Triptane Synthesis from Methanol and Dimethyl Ether: A Review // Petroleum Chemistry. 2016. V.56 (3). P. 181-196. S.N. Khadzhiev, M.V. Magomedova, E.G. Peresypkina.

4) Кинетические модели конверсии метанола и диметилового эфира в олефины на цеолитных катализаторах (обзор) // Нефтехимия. 2015. Т. 55. № 5. С. 355-374. С.Н. Хаджиев, М.В. Магомедова, Е.Г. Пересыпкина.

Kinetic Models of Methanol and Dimethyl Ether Conversion to Olefins over Zeolite Catalysts (Review) // Petroleum Chemistry. 2015. V.55 (7). P. 503-521. S.N. Khadzhiev, M.V. Magomedova, E.G. Peresypkina.

5) Состояние и перспективы деметаллизации тяжелого нефтяного сырья (обзор). // Нефтехимия. 2015. Т. 55. № 4. С. 267-290. Р.Н. Магомедов, А.З. Попова, Т.А. Марютина, Х.М. Кадиев, С.Н. Хаджиев.

Current Status and Prospects of Demetallization of Heavy Petroleum Feedstock (Review) // Petroleum Chemistry. 2015. V.55 (6). P.423-443. R.N. Magomedov, A.Z. Popova, T.A. Maryutina, Kh.M. Kadiev, S.N. Khadzhiev.

6) Механизм реакции синтеза олефинов из метанола и диметилового эфира на цеолитных катализаторах (обзор) // Нефтехимия. 2014. Т. 54. № 4. С. 243-269. С.Н. Хаджиев, М.В. Магомедова, Е.Г. Пересыпкина.

Mechanism of Olefin Synthesis from Methanol and Dimethyl Ether over Zeolite Catalysts: A Review // Petroleum Chemistry. 2014. V.55 (4). P. 245-269. S.N. Khadzhiev, M.V. Magomedova, E.G. Peresypkina.

7) Molybdenum Compounds as Efficient Additives to Lubricants // In book: Molybdenum: Characteristics Production and Applications. Nova Science. N-Y. 2012. P. 254. O.P. Parenago.

8) Экологические проблемы химии смазочных материалов (обзор). // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2013. № 6. С. 38-48. Паренаго О.П.

9) Каталитический крекинг альтернативных видов сырья и их смесей с нефтяными фракциями на микросферических цеолитсодержащих катализаторах. Сообщение 1 (обзор). // Нефтехимия. 2013. Т. 53. № 6. С. 403-407. С.Н. Хаджиев, И.М. Герзелиев, К.И. Дементьев.

Catalytic Cracking of Alternative Raw Materials and their Mixtures with Petroleum Fractions over Microspherical Zeolite-Containing Catalysts // Petroleum Chemistry. 2014. V.54 (1). P. 1-9. S.N. Khadzhiev, K.I. Demenev, I.M. Gerzeliev.

10) Синтез Фишера-Тропша в трехфазной системе в присутствии наногетерогенных катализаторов (обзор). // Нефтехимия. 2011. Т. 51. № 2. С. 84-96. С.Н. Хаджиев, А.Ю. Крылова.

Fischer–Tropsch Synthesis in a Three-Phase System over Nanocatalysts (Review) // Petroleum Chemistry. 2011. V. 51 (2). P. 74-85. S.N. Khadzhiev, A.Yu. Krylova.

11) Наногетерогенный катализ - новый сектор нанотехнологий в химии и нефтехимии // Нефтехимия. 2011. Т. 51. № 1. С. 3-16. С.Н. Хаджиев.

Nanoheterogeneous Catalysis: A New Sector of Nanotechnologies in Chemistry and Petroleum Chemistry (A Review) // Petroleum Chemistry. 2011. V.51 (1). P. 1-15. S.N. Khadzhiev.

12) Микроэлементы в нефтях и продуктах их переработки. М.: Наука. 2012. 222 с. С.Н. Хаджиев, М.Я. Шпирт.

13) Вклад академика С.С. Наметкина в развитие науки о нефти и ее продуктах. Превращение нефти в продукты высшей химической ценности. Вклад идей С.С. Наметкина в наши дни. М.: Научный мир. 2012. 502 с. О.П. Паренаго, Л.И. Нехаева.

14) Справочник НДТ «Переработка нефти» совместно с Минэнерго.

Некоторые значимые статьи и патенты приведены в описании соответствующих секторов.