Базовая ресурсо и энергосберегающая технология легкого углеводородного сырья

Ежегодно в России добывается около 30 млрд. м3 нефтяного попутного газа. Примерно 40% этого объема нефтяные компании подают на газоперерабатывающие заводы, где из нефтяного газа получают осушенный газ (аналогичный по свойствам природному), как ценное сырье для нефтехимии в виде широкой фракции легких углеводородов, газового бензина и сжиженного газа. Еще около 40% расходуются на собственные нужды нефтегазодобывающих предприятий, сжигаются на электростанциях или закачиваются в нефтеносные пласты для увеличения добычи нефти. Оставшиеся 20% (примерно 6 млрд. м3) ежегодно сгорает в промысловых факелах. Существуют расчеты, показывающие, что сжигая 1 млрд. м3попутного газа, теряется товарная масса на сумму 270 млн. долларов, т.е. общие потери России в результате этой деятельности 1,62 млрд. долларов в год. При этом наносится значительный ущерб окружающей среде.

Современные отечественные достижения в области нанотехнологий позволили создать наномембранно-каталитические модули, объединяющие в одной конструкции устройство превращения смеси насыщенных углеводородов в олефины или ароматические соединения и отделения этих продуктов от водорода. Спрос на олефины (этилен, пропилен, бутилены) и ароматические углеводороды (бензол, толуол и др.) на рынке продуктов нефтехимии постоянно растет. Предлагаемая технология отличается гибкостью и позволит производителю гладко подстраиваться под требования рынка путем варьирования как катализаторов, так и режимов процесса.

Мембранный эффект, благодаря которому побочный продукт превращения углеводорода — водород — быстро и непрерывно удаляется из зоны реакции, позволяет снизить температуру реакции и, как следствие, повысить степень конверсии сырья и селективность процесса, снизить выход побочных продуктов. Вместе с этим, высокочистый водород, выделенный в результате мембранного процесса разделения, может быть использован, например, в топливном элементе, для получения энергии на том же предприятии. В этом случае можно говорить о новом подходе к водородной экономике, при котором получается химически генерируемый водород, как побочный продукт нефтехимического производства. В результате удается достичь более высоких показателей экономии сырья и снижения затрат энергии на осуществление процесса.

Подобные разработки активно проводятся за рубежом, что свидетельствует о появлении и бурном росте нового направления в катализе — наномембранно-каталитических реакторов. Так, в Японии (Tokyo Gas Co, Ltd) и Нидерландах (Energy research Centre of the Netherlands, ECN) успешно ведутся работы по повышению эффективности паровой конверсии метана, в США (Корпорация PALL) и Великобритании (ВР) активно работают над созданием наномембранных реакторов как для производства олефинов из компонентов попутных газов, так и для ароматизации этого углеводородного сырья.

Информация о выпускаемой инновационной продукции предоставляется с 2007 года.

В результате работ по проекту созданы следующие продукты:
  • Наномембранно-каталитические модули;
  • Высокоактивные катализаторы дегидрирования и ароматизации компонентов попутных нефтяных газов;
  • Высокопроизводительные разделительные наномембраны;
  • Технологические процессы и оборудование для каждого из целевых продуктов.