25-30 сентября 2011 г., Волгоград
На заседаниях секции Химия ископаемого и возобновляемого углеводородного сырья было заслушано 8 приглашенных и 21 устный доклад по следующим основным направлениям: нефтепереработка, переработка природного и попутного газа, синтезы на основе возобновляемого углеродсодержащего сырья, переработка высокомолекулярного углеродсодержащего сырья.
Секция начала свою работу с доклада В.М. Капустина (ОАО ВНИПИнефть, Москва) “Перспективы развития российской нефтепереработки и нефтехимии до 2020 г.”. В докладе проанализировано современное состояние нефтепереработки и нефтехимии России и показано, что технический уровень большинства российских предприятий не соответствует передовому мировому уровню. Основные задачи по модернизации отрасли — увеличение глубины переработки нефти, эффективная переработка природного и попутного газов, доведение качества нефтепродуктов до требований рынка. Другой доклад, посвященный проблемам нефтепереработки, был представлен А.С. Носковым (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) — “Современные гидрогенизационные процессы нефтепереработки”. Автор остановился на работах Института катализа в области разработки и пилотных испытаний катализаторов гидроочистки дизельных фракций, гидроочистки и гидрокрекинга вакуумного газойля. Разработанные в институте катализаторы гидроочистки дизельных фракций обеспечивают остаточное содержание серы в продуктах на уровне 10-50 м.д. при начальном содержании сернистых соединений в дистиллятах 0,8-1,1 масс. %. Увеличивающийся дефицит нефтяного сырья и необходимость его глубокой переработки приводят к все большему распространению процессов гидрокрекинга. Разработанные в институте NiMo и NiW катализаторы на основе цеолитсодержащих носителей для гидрокрекинга вакуумного газойля позволяют достичь более полную конверсию сырья и увеличить выход моторных топлив: выход бензина может достигать 30 масс. %, а дизельного топлива — 50 масс. %.
Целый ряд докладов был посвящен переработке природного и попутного газа. Как отметил А.Г. Дедов (Российский Государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина, Москва), в России только 5-10% добываемого метана, который является основным компонентом природного и попутного газа, используется для получения химических веществ. В настоящее время интенсивно исследуются процессы прямого превращения метана в органические продукты — этилен, метанол, формальдегид. Разработанный коллективом авторов одностадийный процесс окислительной конденсации метана в этилен открывает принципиально новые возможности для превращения природного газа, попутного нефтяного газа, газов деструктивной переработки нефти и биогаза в органические продукты и полупродукты. Созданы эффективные катализаторы и разработаны основы для создания технологии переработки метана в этилен. Математическому моделированию кинетики этого процесса был посвящен доклад М.В. Магомедовой (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва). Современные процессы производства олефинов из природного газа были рассмотрены в докладе А.Л. Максимова (Институт нефтехимического синтеза им. А.И. Топчиева РАН, OОО НИИЦ Синтез, Москва). Как указал автор, технологии конверсии метана в олефины основаны на его превращениях через различные промежуточные продукты. В России разрабатывается несколько типов подобных технологий: (1) Превращение метана в олефины через диметиловый эфир, который может быть получен как непосредственно из метана через синтез-газ, так и из метанола. Его преимущества: использование полученных на опытно-промышленном уровне цеолитных катализаторов ЦВМ, проведение процесса в стационарном слое, возможность получения значительных количеств пропилена и С4 олефинов. (2) Синтез олефинов, преимущественно этилена, из метанола, получаемого из синтез-газа, с использованием лифт-реактора с непрерывной регенерацией катализатора на основе цеолитов типа SAPO. (3) Получение олефинов из метилхлорида, производимого окислительным хлорированием метана. Его преимуществом при наличии производства хлора является уменьшение числа стадий процесса. Во всех процессах общая конверсия метана почти 100%, суммарный выход по этилену и пропилену до 85%. О новой технологии переработки попутного газа в бензиновые фракции нефти рассказала Н.В. Колесниченко (Институт нефтехимического синтеза им. А.В Топчиева РАН, Москва). Разработанная технология позволяет с высокой селективностью получать углеводороды бензинового ряда из СО и Н2 через ДМЭ без его промежуточного выделения. Выход бензина с октановым числом не менее 90 пунктов (и.м.) может достигнуть 80 масс. % при среднем составе углеводородов (масс.): изопарафины — 60-65%, н-парафины — 8%, циклические углеводороды — 10-12%, ароматические углеводороды — 17-20%. Сформированная научная база может служить основой для создания установки по переработке попутных газов в углеводороды бензинового ряда, которая позволит получать как высокооктановый бензин, так и смеси углеводородов с низким содержанием ароматических соединений. Переработке попутного нефтяного газа в жидкие углеводороды был посвящен доклад “Синтез Фишера-Тропша в трехфазной системе в присутствии наноразмерных катализаторов” (А.Ю. Крылова и др., Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва). Как указала автор доклада, в институте активно разрабатывается принципиально новая технология синтеза Фишера-Тропша, основанная на использовании наноразмерных железных и кобальтовых катализаторов. Разработанный наноразмерный Fe катализатор отличается достаточно высокой селективностью по жидким продуктам. Он позволяет работать с большей нагрузкой по газу и осуществлять синтез с большей производительностью по жидким углеводородам, которая в несколько раз превышает аналогичные показатели промышленных катализаторов.
Среди докладов, посвященным синтезам на основе возобновляемого углеродсодержащего сырья, следует отметить работу М.В. Цодикова и И.И. Моисеева “Каталитические превращения спиртов в углеводороды — путь к получению компонентов топлив на базе продуктов биомассы (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва). Актуальность этой работы связана с тем, что биоспирты — первичные продукты переработки биомассы — являются источником углеводородного фрагмента топливных компонентов. Превращения этанола и смеси этанола со спиртами —
Последние два доклада были посвящены переработке вторичного высокомолекулярного сырья. В докладе Х.М. Кадиева (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва) рассмотрены пути повышения эффективности использования тяжелого углеродсодержащего сырья за счет вовлечения вторичного сырья в производство нефтепродуктов и нефтехимию. Предложены новые подходы к комплексной переработке тяжелых нефтяных остатков, твердых полимерных отходов (резина и полиэтилен) и биомассы с получением вторичного углеводородного сырья для производства высококачественных нефтепродуктов. Новые подходы базируются на применении наноразмерных катализаторов. Переработке вторичных полимерных материалов в олефины был посвящен доклад В.Ф. Желтобрюхова и др. “Вторичные полимерные материалы — сырье для получения олефинов” (Волгоградский государственный технический университет, Волгоград). Как показали авторы, переработка крошки измельченных автомобильных покрышек в присутствии СВЧ излучения на оборудовании, специально разработанном для этой цели в ВолгГТУ, позволяет получать до 90% от массы каучуков в резинах непредельного углеводородного сырья, состоящего из смеси мономеров и димеров изопрена, бутадиена и метилстирола. Таким же способом можно перерабатывать полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат, полиметилметакрилат и другие полимеры. Во всех случаях выход низкомолекулярных продуктов составлял не менее 90% от исходного полимера.
к.х.н. Т.В. Соболева,
ученый секретарь Научного совета РАН
по химии ископаемого и возобновляемого глеродсодержащего сырья
О состоянии, перспективах развития и задачах химического комплекса России —
науки, образования,
высоких технологий, промышленности
В период с 25 по 30 сентября 2011 года в городе Волгограде прошел XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Съезд стал ключевым событием объявленного 63-й сессией Генеральной Ассамблеи ООН Международного года химии, проходящего под девизом "Химия — наша жизнь, наше будущее".
Организаторами Съезда являлись Российская академия наук, Администрация Волгоградской области, Российское химическое общество имени Д.И. Менделеева, Министерство образования и науки Российской Федерации, Национальный комитет российских химиков, Российский союз химиков. Съезд проводился под эгидой Международного союза по теоретической и прикладной химии (IUPAC).
В адрес Съезда поступили приветствия от Президента Российской Федерации Д.А. Медведева, заместителя Председателя Правительства РФ С.Б. Иванова, Председателя Комитета Совета Федерации по образованию и науке Ю.Н. Солонина.
Формат Съезда включал 10 пленарных заседаний, 92 секционных заседания в рамках 8 секций, 2 круглых стола и 24 стендовых сессии, тематически охватывая все основные направления фундаментальной и прикладной химии. В период проведения Съезда была развернута выставка научной литературы, приборов, научно-технических и инновационных разработок предприятий и организаций Волгоградской области и других регионов России.
В работе Съезда приняли участие более 1230 делегатов из 17 стран мира, в том числе более 80 членов Российской и других национальных академий наук, руководители международных и национальных союзов и объединений, ученые и специалисты ведущих научных центров, вузов, промышленных предприятий и объединений, представители законодательной и исполнительной власти. Участниками Съезда стали свыше 600 молодых ученых и студентов.
В ходе работы Съезда были заслушаны 27 пленарных лекций по основным направлениям химической науки, образования, новым технологиям, историческим аспектам, в том числе лекция лауреата Нобелевской премии по химии 2009 г. профессора Ады Йонат (Израиль). С пленарными лекциями выступили 20 членов Российской академии наук, что свидетельствует о высоком уровне научной программы пленарных заседаний. Всего с устными докладами и стендовыми сообщениями выступило более 800 ученых, представив 242 устных и более 600 стендовых сообщений. В материалах Съезда опубликовано 2270 тезисов докладов от имени более 8000 авторов.
В докладах и материалах Съезда нашли отражение современные направления развития химической науки и техники, многие актуальные разработки, намечены перспективы их развития и использования. Работа Съезда еще раз подтвердила, что химия занимает особое положение в процессе перехода нашей страны к устойчивому развитию, позволяя решать широкий круг задач — от изучения молекулярных основ жизни и факторов устойчивости окружающей природной среды до создания новых материалов и источников энергии.
Съезд продемонстрировал достижения российской и мировой химической науки в таких областях, как методология химического синтеза, инновационные разработки по созданию новых материалов и технологий, включая наноматериалы и нанотехнологии, конструкционные и функциональные материалы, биомолекулярная химия и биотехнология, молекулярная электроника, создание новых лекарств, электрохимическая энергетика, альтернативные энергоносители и моторные топлива из растительного сырья, экологически безопасная (т.н. зеленая) химия и проблемы устойчивого развития, супрамолекулярная химия, радиохимия и другие. Особое внимание было уделено вопросам химического образования и просвещения, а также борьбы с хемофобией. На Съезде отмечены значительные достижения в области разработки высокоэффективных методов химического анализа и некоторых методов исследования структуры соединений. В процессе работы Съезда была достигнута договоренность о подписании соглашения между Администрацией Волгоградской области и Российской академией наук о научно-техническом сотрудничестве, прежде всего в области приоритетных направлений модернизации и технологического развития экономики
Волгоградской области с целью ускорения роста валового внутреннего продукта и повышения конкурентоспособности экономики региона.
Необходимо отметить высокий уровень организации съезда и четкость действий рабочей группы, включающей сотрудников Администрации Волгоградской области, Волгоградского государственного технического университета и других вузов Волгограда.
Вместе с тем, несмотря на отмеченные успехи, Съезд считает, что дальнейшее развитие химической науки и промышленности, химического образования и смежных отраслей, с учетом их значимости и потенциальных возможностей, требует принятия неотложных мер по ускорению коммерциализации результатов фундаментальных исследований и совершенствованию законодательной базы в вопросах интеллектуальной собственности. Необходимыми являются также обеспечение притока инвестиций, обновление технологий и инженерного обеспечения, использование современных и оптимальных подходов к подготовке и переподготовке кадров, расширение привлечения талантливой молодежи в химическую науку и промышленность, усиление ее социальной поддержки.
В качестве важнейших рекомендаций Съезд отмечает следующие:
Сопредседатель Оргкомитета Съезда, Вице-президент РАН, академик | С.М. Алдошин |
Сопредседатель Оргкомитета Съезда, Глава Администрации Волгоградской области | А.Г. Бровко |
Президент Съезда, Председатель Национального комитета российских химиков, академик | О.М. Нефедов |