1 / 41

МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ – ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ

МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ – ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ. И НСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И КАТАЛИЗА Р ОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. Уфа-2008. Член-корреспондент РАН Джемилев Усеин Меметович. ИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ. Нефть Биомасса Газ Торф Сланцы Снег (100 л / 1 т). Уголь Газогидраты.

sibley
Télécharger la présentation

МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ – ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ – ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИНСТИТУТ НЕФТЕХИМИИ И КАТАЛИЗА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК Уфа-2008 Член-корреспондент РАН Джемилев Усеин Меметович

  2. ИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ НефтьБиомасса Газ Торф Сланцы Снег (100 л /1 т) Уголь Газогидраты Отходы – промышленные, бытовые, сельско- хозяйственные

  3. 0,2 0,3 20 19 22 8 4,3 Ближний Восток 59,7 20 12 34,5 МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ И ОБЪЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ Запасы нефти Потребление нефти Тихоокеанский регион, Южная Америка, Африка, Западная Европа Тихоокеанский регион, Япония, Америка, Африка Башкортостан Башкортостан Западная Европа Восточная Европа, включая Россию Ближний Восток Восточная Европа, включая Россию Северная Америка Северная Америка

  4. МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УГЛЯ Природный газ Уголь Прочие Северная Америка Азия и Океания Центральная и Южная Америка Прочие Северная Америка 0,0 Западная Европа Центральная и Южная Америка Азия и Океания Африка Россия Западная Европа Африка 0,0 Ближний Восток Россия БлижнийВосток

  5. Разведанные запасы Республика Башкортостан мировые Россия 1020млрд. тонн 0,51млрд. тонн ~ 300 млрд. тонн Ежегодная добыча Республика Башкортостан мировая Россия ~ 6млрд. тонн ~0,420,46млрд. тонн 0,012 млрд. тонн Мировые запасы и ежегодная добыча Нефть

  6. ОСТАВШАЯСЯ НЕФТЬ 60 % оставшейся нефти в 5 странах Персидского залива: • Саудовская Аравия • Оман • Ирак • Кувейт • Иран

  7. Кинг Хуберт (1903-1986)ЗНАМЕНИТЫЙ АМЕРИКАНСКИЙ ГЕОФИЗИК • ПРЕДСКАЗАЛ: • 1949 г.: ЭРА УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА БУДЕТ • КОРОТКОЙ • 1956г.: МАКСМУМ ДОБЫЧИ НЕФТИ В США БУДЕТ В • в1970г., ЧТО ТОЧНО ПОДТВЕРДИЛОСЬ ЗАКОН ХУБЕРТА: Время между максимумами ОТКРЫТИЯ объемов залежей нефти и ее ДОБЫЧЕЙ равно 20 – 40 годам

  8. Пик Хубертав 1970 году,предсказанный для добычи нефти в США ( 1956 г.) Мт/год 320 Мт/год - максимум добычи нефти в США Момент предсказания 300 200 100

  9. Разведанные запасы мировые Россия ~ 300 трл. м3 ~51 трл. м3 Ежегодная добыча мировая Россия ~ 1,8трл. м3 ~ 624млрд. м3 ~ 1,5 млрд. тонн углеводородного сырья 480 млн. тонн углеводородного сырья Мировые запасы и ежегодная добыча Природный газ

  10. СООТНОШЕНИЕ ЗАПАСОВ НЕФТИ И ГАЗА В КРУПНЕЙШИХ СТРАНАХ – ЭКСПОРТЕРАХ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ ü ü ü ü

  11. Антропогенные выбросы Россия Республика Башкортостан мировые ~25млрд. т / год ~1,5 млрд. т / год 0,05 млрд. т / год Природные запасы 50 000 млрд. тонн / год Углекислый газСО2

  12. Запасы лесных ресурсов Россия мировые 350млрд. м3 ~ 82 млрд. м3 Заготовка древесины Россия ~ 154млн. м3/ год Экспорт необработанной древесины («кругляк») 41,4млн. м3 / 2004 год Древесина

  13. Производство деловой древесины Потребление из 1тонны древесины: CH4(пиролиз)……………....16 кг CH3OH (пиролиз)…………….…8–20 кг C2H5OH (гидролиз)…….......100–180 кг Древесина

  14. Самородная сера В земной коре ~ 5,5• 1013тонн ~ 50 трл. тонн Россия, США, Италия, Япония, Узбекистан, Туркмения Сера в нефтях Республика Башкортостан Россия Переработка нефти 150200млн. тонн / год Переработка нефти 2025млн. тонн / год ОтвалыS8 ~ 0,25 млн. тонн / год Отвалы S8 ~ 1,5 млн. тонн / год Мировые запасы Сера

  15. Динамично развивающаяся отрасль промышленности • Темпы роста нефтехимии в 1,5 2 раза превышают • темпы роста ВВП Все это связано с быстрым развитием научно-технического прогресса • Создание новых материалов • Внедрение новых технологий • Повышение эффективности производства • Спрос на продукты нефтехимии • ( полимеры, смолы, пластификаторы и изделия из них, • полипропилен, полиэтилентерефталат, поликарбонат, • полистирол) Мировая нефтехимия

  16. ТОПЛИВО 95% НЕФТЕХИМИЯ Россия 5% США 15% НЕФТЬ 550$/т ОЛЕФИНЫ ДИЕНЫ АРОМАТИКА 20% 65% ~1400 $/т 35% ~300 $/т 1000$/т >1000$/т БЕНЗИН КЕРОСИН ДИЗТОПЛИВО 5% 1400$/т Глубокая переработка от 1 000 до 1000 000 $/т 20% 300 $/т МАЗУТ ГУДРОН БИТУМ КОКС СЖИГАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЕ СЫРЬЕ CO2 , CH4 Перспектива ТЭЦ Стратегия развития нефтехимии

  17. НЕКОТОРЫЕ БАЗОВЫЕ МОНОМЕРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НЕФТЕХИМИИ(мировое производство > 3000 наименований) Общий мировой объем продукции химических производств составляет более 300 млн. тонн в год

  18. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ВАЖНЕЙШИХ ВИДОВ ПРОДУКЦИИ НЕФТЕХИМИИ ПО РЕГИОНАМ МИРА (%)

  19. Б а ш к о р т о с т а нОБЪЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА БАЗОВЫХ МОНОМЕРОВ, ПОЛИОЛЕФИНОВ И ПОЛИДИЕНОВ

  20. Традиционные методы Новый метод H2O H2SO4 ~125oC катализатор VO(acac)2 R Ph O2 [PdCu] CH2OH OSO3H ~75% >90% OH H2O R O OH CHO R Реакция Моисеева- Шмидта • одна стадия • отсутствие отходов O H2Oв каталитическом гидроксилировании олефинов

  21. H2O H2O H3BO3 СO2 PdPPh3 толуол 40-60% 60-80% OH OH H2, ~100% H2, ~100% C12H25OH C8H17OH Каталитическая активацияH2Oв синтезе индивидуальных высших спиртов

  22. СO2 + H2O B HO OH OH [Pd] [Pd] OH O C O OH B O O [Pd] H2O O O O OH H2O OH CO2иH3BO3в синтезе высших индивидуальных спиртов

  23. Традиционные технологии Области применения • R(CH2)nOH R(CH2)nNH3-n • R(CH2)nCl R(CH2)nNH3-n • RCN RCH2NH2 NH3 Ингибиторы коррозии, флотореагенты, эмульгаторы, экстрагенты, катализаторы [Ni] NH3 [Ni] H2 [Ni] Новые технологии NH3-H2O [Pd], 60 oC H2 N N 3 3 C8 > 98% H2 HCN [Rh], [Pd] 2060 oC CN CH2NH2 C9 NH3 в синтезе высших аминов

  24. 3 RnNH3-n 2 N R2N 3 RN 2 R2NH Катализатор [Pd]─L Pd ──NR2 Pd──L Н2О-углеводородная среда КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ГИДРОАМИНИРОВАНИЕ 1,3-ДИЕНОВ –перспективные технологии в синтезе высших индивидуальных аминов

  25. HO2C(CH2)8CO2H MeO2C(CH2)4CO2Me CO [Rh] ([Pd]) CO CH3OH, Co(CO)8 себациновая кислота адипиновая кислота (140oC) 80% 90% 1. [Pd] 2. H2 3. OH― CH3COOH (20-60oC) HO(CH2)4OH > 85% бутан-1,4-диол 1. [Co] HOH2C–CH2OH CH2O + CO 2. H2 (120oC) этиленгликоль > 90% СOв синтезе важнейших мономеров

  26. Новый метод Традиционный метод Al(C2H5)3+ CH2=CH2 +CH2O [Zr] [Cu] ~100% 120 оС 120 атм. 20oC Al(CH2-CH2)nC2H5 [Ti] 1. O2 2. 2H3O+ [Cu-Ni/H2] 150-170оС 30–50 oC 1. O2 2. 2H3O+ С2H5(CH2-СH2)nOH HOH2C(CH2)2CH2OH Высшие спирты С2–С30 Бутан-1,4-диол HOH2C(CH2)2CH2OH Бутан-1,4-диол Новое в синтезе бутан-1,4-диола

  27. НОВЫЙ КЛАСС СОПРЯЖЕННЫХ РЕАКЦИЙ -основа для создания перспективных технологий

  28. ОДНОСТАДИЙНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА

  29. Традиционная технология Новый метод Новый метод Новый метод N N VO(acac)2 , CH3OH + CCl4 ~ 150 oC V2O5 , NH3 + O2 ~450 oC CO2H CO2H N N Сырье Сырье • Каменно-угольная смола • НС≡СН + НСN • Каменно-угольная смола • СН3СНO + NН3 + CHO ПЕРСПЕКТИВНЫЙ МЕТОД СИНТЕЗА НИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫ

  30. Традиционная технология 1200 $/т Новая технология Бензины прямой перегонки 1. 2. 3. Преимущества • Высокая селективность • Отсутствие отходов • Технологичность 1. 2. Недостатки 1400 $/т • Многостадийность • Низкая селективность • Энергоемкость > 90% Новая технология получения стирола

  31. Новая реакция [Zr]-кат-р -HAlEtCl + Et2AlCl ,[Zr]-катализатор CH2=CH2 Изв. АН СССР.Сер. хим.,1981, № 2, С. 361-364 Et2AlCl Новые технологии Этилен Пропилен Катализатор: ZrCl4 Zr(OR)4 (RO)nZrCl4-n Cp2ZrCl2 Эффективность: 100 000 моль олефина / моль катализатора Катализатор [Zr] ~ 20оС Et Et AlEtCl R R R - H2 - H2 Бутадиен Изопрен А.С. 941340 ( СССР ). Б.И. № 25 ( 1982 ) Реакция β–этилирования α–олефинов ─новые технологии в нефтехимии

  32. Новая Традиционная Et2AlCl Этилен Пропилен Катализатор [Zr] ~ 20оС Катализатор Al─Cr─K 540─550 оС КатализаторFe─K 600─640оС КатализаторFe─K 600─640оС Водород Водород C4H8/H2O = 1/10─15 C4H8/H2O = 1/10─15 Бутадиен Изопрен Традиционная и новая технологии получения бутадиена и изопрена

  33. Новая технология Традиционная технология ГИДРООЧИСТКА H2 подача водорода на катализатор УГЛЕВОДОРОДНЫЕ ДИСТИЛЛЯТЫ Сульфиды (RR’S) ОКИСЛЕНИЕ СУЛЬФИДОВ с помощью H2O2или NaOCl НЕФТЬ H2S ЭКСТРАКЦИЯ НЕФТЯНЫХ СУЛЬФОКСИДОВ ацетоном НЕФТЬ Сульфиды ~3,5 % ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ подача воздуха на катализатор RR’SO Нефтяные сульфоксиды – уникальные экстрагенты в гидрометаллургии S8 Элементная сера 100000 тонн ~ 2500 тонн ~ 8000 тонн Сернистые нефтиПерспективные технологии обессеривания

  34. ОБЕССЕРИВАНИЕ БЕНЗИНОВ, КЕРОСИНАИ ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА Новая технология Традиционная технология ГАЗОВЫЙ КОНДЕНСАТ (RSH + R’-S-R’ 5%) O2, ПФЦК 30 оС NaOH 20-30 оС ПФЦК –полифталоцианин кобальта Технология внедрена в опытно-промышленном масштабе на Ново-Уфимском НПЗ, Самарском НПЗ и Шкаповском ГПЗ

  35. СO2 + 3 H2 СH3OH + (H2O)n КАТАЛИЗАТОР КАТАЛИЗАТОР СH3CH=CH2 СH2=CH2 КАТАЛИЗАТОР + + Технологии будущего

  36. катализатор катализатор Технологии будущего • CH4 + 2/3O2 CH3OH + 1/3CO • CH4 + 1/2O2 CH3OH

  37. катализатор катализатор катализатор Технологии будущего (на окисление) • CH4 + N2O CH3OH + N2 • CH4 + CH2O C2H5OH • 2 CH4+¼S8 CH2=CH2 + 2 H2S

  38. катализатор Технологии будущего • CH4 + H2O CO + 3 H2 • CH4 + 1/3H2O 1/3C2H2 + 1/3CO+ 2 H2 • CH4 + СO2 CH3OH + CO катализатор катализатор

  39. катализатор катализатор Технологии будущего CH4 +2N2 H2N-NH2 + CH2=CH2 CO2 + N2 N2O + CO

  40. Решение проблемы получения, хранения и транспортирования дешевого водорода • Использование возобновляемого природного сырья • Разработка гомогенных, гетерогенных и ферментоподобных катализаторов, обладающих высокой селективностью действия и длительным сроком службы • Увеличение доли углеводорoдного сырья в нефтехимическом синтезе H2O, CO2, CO, N2, O2, CH4 Стратегические проблемы нефтехимии

  41. В условиях меняющегося мира и меняющейся экономики • Обеспечение нефтехимии дешевым • углеводородным сырьем • Увеличение доли газового сырья • (метан, этан, бутан) • Внедрение технологий, основанных • на переработке газа и газоконденсата • Реконструкция и модернизация • нефте- и газоперерабатывающих • предприятий • Увеличение выхода сырья, сокращение • потерь, внедрение новых технологий, • сокращение числа стадийпереработки Проблемы, пути решения

More Related