bigpo.ru
добавить свой файл
  1 ... 8 9 10 11 12

Раздел 3 «Направления исследований и разработок, наиболее перспективные для развития в рамках платформы»


3.1.Направления исследований и разработок, по которым участники платформы заинтересованы координировать свои действия и/или осуществлять кооперацию друг с другом на доконкурентной стадии.

На основании обсуждений с представителями науки и бизнеса были выделены следующие направления исследований и разработок в рамках платформы.



Группа технологий

Технологии

1.

Процессы и катализаторы п-ереработки тяжелых нефтей и нефтяных фракций

Технологии глубокой переработки нефти и тяжелых остатков на наноразмерных катализаторах в сырье для нефтехимии и моторные топлива, создание базовой технологии.

Технологии производства катализаторов гидрокрекинга различных нефтяных фракций.

Технологии производства катализаторов гидроочистки газойлей и мазута.

Технологии производства коксов специального вида, создание базовой технологии.

Технологии производства битумов

Технология производства сажи

2.

Производство эффективных и экологически чистых моторных топлив и сырья для нефтехимии

Новые гидрогенизированные технологии получения моторных топлив, соответствующих требованиям Евро-5, Евро-6 (легкий гидрокрекинг, гидроочистка бензинов каталитического крекинга, глубокая гидроочистка дизельных топлив, создание базовых технологий).

Технологии получения зимних и арктических дизельных топлив, создание базовой технологии.

Технология каталитического крекинга и глубокого каталитического крекинга для получения моторных топлив и сырья для нефтехимии, создание базовой технологии.

Технологии производства высококачественных масел

Технология получения высокооктанового компонента автобензинов Евро-4 и Евро-5 алкилированием

Технологии гидроароматизации и гидродепарафинизации базовых масел

Технологии производства октаноповышающих добавок

Новые технологии производства присадок

Технологии производства катализаторов:

  • крекинга, в том числе для глубокого каталитического крекинга;

  • риформинга, в том числе в движущемся слое катализатора;

  • изомеризации легких бензиновых фракций С5-С8;

  • процессов алкилирования;

  • гидроизомеризации высших углеводородов

  • деароматизациии




3.

Процессы переработки природного и попутного газа, получения водорода

  • новые технологии получения синтез-газа, водорода, в том числе базовые технологии;

  • технология переработка попутного нефтяного газа в легкий газовый конденсат;

  • технологии производство этилена и пропилена из природного (попутного) газа;

  • технологии переработки природного газа в высокооктановый бензин (дизельное топливо, керосин);

  • технологии ароматизации «жирного газа»;

  • технологии получения нанотрубок из попутного газа;

  • технологии сероочистки газов;

  • мембранные технологии выделения этана и жирных газов;

  • технологии производства катализаторов для указанных процессов

  • энергосберегающие технологии производства аммиака, метанола, диметилового эфира

Технологии производства катализаторов азотной промышленности:

  • катализаторы паровой конверсии природного газа,

  • конверсии оксида углерода (СО),

  • синтеза метанола.




4.

Процессы и катализаторы производства мономеров для нефтехимии, производства продуктов нефтехимического основного и тонкого органического синтеза

  • технологии получения мономеров на базе продуктов глубокой переработки нефти, в том числе и на основе алкилбензолов (этилбензола, изопропилбензола и др.);

  • технологии получения этилена пиролизом тяжелых фракций нефти;

  • технологии получения фенола;

  • технологии дегидрирования для синтеза мономеров

  • технологии получения высших олефинов;

  • технологии получения эпоксидов;

  • технологии селективного гидрирования для получения продуктов нефтехимического синтеза и продуктов органического синтеза;

  • получение продуктов нефтехимии и органического синтеза с заменой гомогенных катализаторов на гетерогенные, отвечающие принципам энергосбережения и экологической безопасности (процессы алкилирования ароматических соединений, синтеза эфиров, гидратации и дегидратации и др.);

  • технологии гидроформилирования олефинов и получения высших аминов, карбонилирования, в том числе и с использованием альтернативных растворителей;

  • технологии производства катализаторов:

  • для получения ряда мономеров (нитрила акриловой кислоты, акриловая кислота, капролактам, формальдегид, терефталевая кислота и т. д.) - сырья для производства фенолформальдегидных смол, полимерных производств синтетических нитей, конструкционных пластиков, в том числе поликарбонатных, и т.д.

  • для дегидрирования широкого спектра углеводородов.

  • технологии производства катализаторов окисления и гидрирования для получения растворителей технических масел, спиртов, карбоновых кислот, альдегидов, кетонов (сырья для производства экологически чистой пищевой продукции, медпрепаратов, средств защиты растений);




5.

Процессы и катализаторы производства полимерных материалов, в том числе для экстремальных условий и производства композиционных материалов

Технологии получения полимеров и новых материалов продукции нефтехимии:

  • разработка технологий получения полимеров, том числе и специальных и функциональных полимеров (в частности полимеров на основ пентадиена, норборнена, синтетической гуттаперчи, СМПЭ, полимеры медицинского назначения и др.);

  • разработка новых технологий получения полиакрилонитрила - прекурсора высококачественных углеволокон;

  • разработка широкого спектра полимерных композиционных материалов (КМ), в том числе гибридных и модифицированных наноматериалами;

  • разработка принципиально новых технологий получения полимерных материалов и изделий из них, в том числе методом фронтальной полимеризации;

  • разработка современных технологий получения полимерных композиционных материалов нового поколения, в том числе на основе препрегов;

  • технологии получения специальных полимеров для произодства мембран;

Технологии производства катализаторов:

  • полимеризации олефинов;

  • получения синтетических каучуков.



3.2. Кратко-, средне и долгосрочные приоритеты развития по направлениям кооперации участников платформы в сфере исследований и разработок на доконкурентной стадии

Определение рыночных целей нефтегазовой отрасли в рамках прогнозов и оценка имеющихся технологий, обеспечивающих их достижение с указанием временных горизонтов позволило определить приоритеты развития по направлениям кооперации в области разработок. Отражением указанных приоритетов является система дорожных карт, состоящая из трех составных частей, отражающих последовательную реализацию мероприятий по созданию новых и совершенствованию уже реализованных технологий глубокой переработки нефти, природного и попутного газа, получение полупродуктов нефтехимии и сырья для производства конечной продукции, прежде всего полимерных материалов. Указанные части предлагается рассматривать как три взаимосвязанные дорожные карты, отражающие основные направления технологического развития, заложенные в проекте реализации платформы:

А) Пилотная дорожная карта «Нефтепереработка» включает в себя такие направления как «Процессы и катализаторы переработки тяжелых нефтей и нефтяных фракций» и «Процессы и катализаторы для производства эффективных и экологически чистых моторных топлив и сырья для нефтехимии»;

Б) Пилотная дорожная карта «Газопереработка и газохимия» включает в себя такие направления как «Процессы переработки природного и попутного газа» и «Процессы и катализаторы получения водорода и синтез-газа»;

В) Пилотная дорожная карта «Нефтехимия» включает в себя направления «Процессы и катализаторы производства мономеров для нефтехимии, производства продуктов нефтехимического основного и тонкого органического синтеза», «Процессы и катализаторы производства полимерных материалов, в том числе для экстремальных условий и производства композиционных материалов».

«Пилотная дорожная карта «Нефтеперароботка» содержит ориентиры рынка продукции из углеводородного сырья на перспективу до 2030 года. Они выражены в объединенных по группам перспективных продуктах, выпуск которых будет определять конкурентоспособность компании. При этом учитывается, что для получения указанных продуктов для достижений целей платформы необходимо вовлечение не только традиционных прямогонных фракций и газойлей, но и тяжелых остатков нефтепереработки (гудроны), и тяжелых нефтей и бутумов, что должно способствовать увеличению эффективности использования указанного сырья и росту глубины его переработки. Предполагается на дальнейшем этапе работы указать типы ресурсов, которые используются для получения перспективных групп продуктов. Указанные продуктовые группы выделены по техническому назначению продуктов и включают в себя:

А) группу топлив. В нее входят бензины, соответствующие по качеству требованиям Технического регламента 5 группы и выше (последние характеризуются наиболее низким содержанием бензола, серы, ароматических соединений), керосины, характеризующиеся большей энергией сгорания и низким уровнем выброса для реактивных двигателей, в том числе сверхзвуковых; дизельное топливо с улучшенными экологическими свойствами (соответствует классу 5 Технического регламента, характеризуется сверхнизким содержанием серы, высоким цетановым числом, низким содержанием полиароматических соединений, улучшенной смазывающей способностью, комплексом низкотемпературных свойств, позволяющих применять его в холодном климате); котельное топливо и судовые топлива (характеризуется пониженным содержанием серы - не более 0.5%, низкой вязкостью, низким содержанием солей). Производство продуктов этой группы обеспечит конкурентоспособность российских компаний на внешних рынках;

Б) масла. Сюда на основании опросов экспертов отнесены прежде всего основы высокоиндексовых базовых масел с низкой температурой застывания (прежде всего базовые масла третьей группы), а также масла на основе н-парафинов. Данная группа продуктов включает в себя также смазки и специальные жидкости, масла специального назначения, характеризующимися повышенными требованиями к потребительским и экологическим характеристикам.

В) сырье для нефтехимии. Данная группа продуктов включает в себя прежде всего олефины, получаемые в процессе крекинша (пропилен), изобутилен, предназначенный далее для производства оксигенатных добавок к топливам; ароматические соединения, прежде всего бензол-толуол, ксилолы.

Г) остаточные нефтепродукты, к которым относятся кокс и битум.

При дальнейшей проработке данной части дорожной карты предполагается включить показатели качества соответствующих продуктов в качестве одного из подуровней карты. Будет проведена оценка численных значений показателей для указанных продуктов по срокам.

Для карты «Переработка газов и газохимия» в качестве основных продуктов предполагается выделить:

А) традиционные продукты переработки газа, технологии для которых существуют в настоящее время и требуют проведения работ по их усовершенствованию. К ним относятся метанол, формальдегид, мочевина, цианистый водород, метиламины, галогенметаны, уксусная кислота

Б) продукты, получение которых отработано, но для которых возможна разработка новых технологий. Прежде всего речь идет о новых технологиях получения синтез-газа, водорода, ацетилен, диметиловый эфир, а также продукты, выделяемые из природного газа: сырье для пиролиза (этан, пропан, бутановые фракции), гелий.

В) продукты, которые получают традиционно из нефтяного сырья или переработкой СУГов, полученных из природного и попутного газа. К ним относятся топлива (бензин, керосин, дизельное топливо), н-парафины, олефины (прежде всего пропилен и этилен), этиленгликоль и др. .

Для карты «Нефтехимия» выделяется два уровня продуктов:

А) полупродукты нефтехимии. К ним, в частности, относятся этилен, пропилен, бутилены, высшие олефины; капролактам, дикарбоновые кислоты, акрилонитрил и акриловая кислота, адипонитрил, этиленоксид и пропиленоксид, изоцианаты, диены (бутадиен, изопрен, циклопентадиен), бутаналь, высшие спирты, винилхлорид. Среди ароматических полупродуктов особо следует выделить стирол, фенол, ксилолы, фталевые кислоты, анилины и получаемые из них изоционаты.

Б) конечные продукты нефтехимических производств – полимеры. К полимерным продуктам прежде относят полиолефины, и прежде всего полиолефины специальных премиальных марок, полиаминые полимеры, полиэфиры, найлоны различных марок, полистирол, полиуретаны, полиакрилонитрил, поливинилхлорид.

Учитывая значительное количество продуктов в данной сфере в рамках корректировки плана предполагается использование экспертных оценок большого числа квалифицированных специалистов для корректировки перспективных видов продуктов. Следует также учитывать, что данный список нельзя считать «закрытым» и он должен будет пополняться и пересматриваться по мере продвижения по дорожной карте.

Для каждого из продуктов в дорожной карте приводится перечень технологий и связанных с ними процессов их получения. Перечень технологий предполагает далее выделение тех из них, разработка которых является главной целью на краткосрочном, среднесрочном и долгосрочном этапах. Помимо приоритезации технологий производится увязку отдельных технологий между собой для необходимой синхронизации (в частности, речь идет об увязке работ по технологиям крекинга и алкилирования; технологиям гидроочистки сырья для крекинга и собственно крекинга и др.).

Можно указать следующие основные процессы, разработка которых вместе с совершенствованием катализаторов, будет основной для нефтепереработки: процесс гидроконверсии тяжелых остатков и тяжелых нефтей; процессы получения высококачественных дизельных зимних топлив за счет гидродеароматизации и гидроизодепарафинизации; процессы каталитического крекинга с целью вовлечения утяжеленного сырья и получения сырья для нефтехимии, процесс твердокислотного алкилирования, процессы гидропереработки для получения ряда базовых масел.

Для газохимии основные технологические процессы связаны с разделением отдельных компонентов газа с применением наиболее современных методов, в частности мембранного разделения, переработки газа в олефины и бензины.

Для нефтехимии конкуренция между альтернативными технологиями может быть существенной в течении долгого периода времени вследствие возможной разницы в доступности ресурсов и положения отдельных компаний. Это делает данную карту и программу исследований наиболее масштабной.

В результате проведенного экспертного анализа выделяется несколько типов технологий, для которых предполагается различная последовательность действий, определяемая перспективностью и степенью проработки. Выделяются нескольких типов технологий, которые перечислены в таблице и обоззначены на дорожной карте соответсвующим цветом:



Группа


Первая

Вторая

Третья

Четверта

Пятая

Цвет карты

«Красный»


«Желтый традиционный»


«Желтый инновационный»

«Зеленый традиционный»


«Зеленый инновационный»


Описание группы технологий


Характеризуется низкой перспективностью дальнейших отечественных разработок или низким рыночным потенциалом получаемых продуктов


Представляет важность на современном этапе для российской промышленности.


Объединяет важные для отечественной промышленности технологии, процессы которых хорошо изучены и имеют высокую рыночную перспективность


Технологии группы направлены на получение перспективных продуктов. Процессы по технологиям группы доступны к покупке на глобальном рынке.


Наивысший рыночный потенциал разработки. Современный технологический уровень позволяет российским компаниям конкурировать с зарубежными как в создании новых катализаторов, так и в оптимизации существующих и разработке принципиально новых процессов


Содержание работ


Разработка отечественных технологий не целесообразна по причине наличия технологий или их невысокого значения для российской нефтепереработки


Самостоятельная разработка технологий группы представляется не целесообразной по причине отставания от достигнутых мировых уровней. Наиболее эффективный путь к обладанию технологиями данной группы – покупка зарубежных патентов.

Возможно создание новых каталитических систем


На всем протяжении времени востребованы научно-исследовательские работы по созданию новых каталитических систем и модернизация существующих процессов


НИРы по созданию каталитических систем к приобретенным зарубежным процессам.

Возможно проведение работ по созданию отечественных базовых технологий:

1) Опытно-технические работы (1-2 года).

2) Тех. реглам. на проектирование (6 мес.).

3) Технико-экономическое обоснование (3 мес.).

4) Проектирование (1 год).


1. НИРы по созданию новых каталитических систем:

а) Лабораторный регламент синтеза.

б) Создание опытного производства катализаторов.

в) Отработка технологии и режима промышленного производства.

г) Внедрение технологии в промышленное производство.


2. НИОКРы, направленные на создание новых процессов:

а) НИР: разработка основ технологии с одновременным созданием пилотных установок и опытных производств катализаторов к ним (1-2 года).

б) Отработка технологии и режима на опытных установках (2-3 года).

в) Создание и эксплуатация опытно-промышленной установки (4-5 лет).

г) Внедрение технологии в промышленное производство.




Технологии, которые существуют и реализованы в настоящее время в мире, могут быть разделены на 3 группы, причем если технологии первой группы не требуют разработки, то технологии третьей группы требуют мероприятий по их совершенствованию (новые катализаторы, реакторные решения, изменения, связанные с переходом на новое сырье и др.). Технологии четвертой группы требуют постановки в данный период НИР-ОКР по катализаторам, либо разработки отечественных альтернатив в интересах безопасности страны и развития бизнеса компаний-участников.

Пятя группа технологий включает в себя новые процессы, для которых принципиально новые подходы и технологические решения по сути означают создание во многом отличных от традиционно используемых процессов.

С целью успешного достижения необходимого технологического уровня по каждому из направлений в каждой из карт в соответствии с группой технологий предусмотрен комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских и организационных мероприятий с указанием временных периодов их реализации в связи с соответствующими технологиями. При формировании указанного комплекса учитывались актуальные данные о состоянии научной проработки каждого из направлений, технологической базы отечественных предприятий комплекса нефтегазодобычи и переработки, нефтехимии и газохимии а также опыт разработок и ориентировочные показатели зарубежных компаний.

Соответственно, отдельные тематики по временным критериям своей разработки разделены на три периода: краткосрочный (2012-2013 гг.), среднесрочный (2014-2020 гг.) и долгосрочный (2020-2030 гг.).

Для краткосрочного периода характерны задачи, связанные с созданием предпосылок успешной разработки технологий по соответствующим направлениям. Здесь выделяются технологии, которые благодаря имеющимся заделам могут достаточно быстро перейти в стадию ОКР или которые являются инновационными по своей сути (пятая группа). Также к данной временной группе относятся научно-исследовательские работы по направлениям, где имеется научный задел или промедление в работе над которыми может повлечь увеличение отставания от зарубежных конкурентов.

К числу среднесрочных задач по технологиям четвертой-пятой группы относятся основные мероприятия по научной разработке, пилотной апробации, опытно-конструкторским работам и апробации полученных результатов. Соответствующие работы по технологиям, по которым будут завершены НИР будут далее развиваться в рамках ОКР. По результатам создания и испытаний пилотных установок различного масштаба предусмотрено строительство опытно-промышленных установок. Испытание технологий и режимов на них является переходным этапом к внедрению усовершенствованной или разработанной технологии в промышленное производство.

Долгосрочный временной отрезок характеризует целевые ориентиры реализации технологической платформы. Здесь уже указаны конкретные технологии и процессы, доработка или разработка которых призвана обеспечить конкурентоспособность отечественной промышленности в сфере газонефтедобычи и переработки. Конечным результатом разработки указанных технологий являются получаемые с их использованием перспективные продукты, отвечающие современным требованиям стандартов и тенденциям развития отраслию

По нефтепереработке в краткосрочной перспективе основное внимание следует уделить разработке новых инновационные технологии (гидроконверсия остатков, коксование с получением специальных видов кокса, каталитическая гидродеароматизация, глубокий каталитический крекинг в олефины). Также представляется целесообразным проведение ОКР и НИР по катализаторам для процессов гидроочистки и гидрооблагораживание и депарафинизация средних дистиллятов и масляных фракций, каталитической гидроизодепарафинизации.

На среднесрочном этапе существенное внимание предлагается уделить завершению НИР и разработке в рамках ОКР технологий Твердокислотного алкилирования, низкотемпературная изомеризации легких углеводородов С4-С8, гидроконверсия остатков, коксование с получением специальных видов кокса, каталитическая гидродеароматизация нефтяных дистиллятов, глубокий каталитический крекинг в олефины, технологии производства сажи (ТУ), технологии утилизации кислых гудронов, технологии производства присадок.

Одновременно предполагается раззвернут НИР по катализаторам и работы по созданию базовых технологий по ряду нааправлений, таким как гидроочистка и гидрооблагораживание бензина каталитического крекинга, гидроочистка и гидрооблагораживание дизельного топлива с получением топлива с ультранизким содержанием серы, гидроочистка и гидрооблагораживание вакуумного газойля, гидроочистка и гидрооблагораживание средних дистиллятов и масляных фракций, демеркаптанизация, легкий гидрокрекинг, деароматизация газойлей каталитического крекинга, каталитическая гидроизодепарафинизация, каталитический крекинг с ультракоротким временем контакта, производство специальных битумов и вяжущих

Сходным образом, в рамках дорожной карты «Нефтехимия» в качестве первоочередных выдвинуты технологии парофазного алкилирования бензола на твердых катализаторах, технологии производства гексена-1, октена-1, альтернативные методы производства мономеров для производства синтетического каучука, технологии получения полиолефинов специальных марок. На среднесрочном периоде важными для реализации признаны технологии термохимического пиролиза на олефины тяжелых остатков, гидрирования нитросоединений, селективного гидроформилирование пропилена при низких давлениях, синтез бимодальных полиэтиленов, получения катализаторов полимеризации олефинов и диенов, технологии синтеза линейных высших спиртов, технологии получения мономеров и соответствующих полимеров (полиамиды, полиэфиры, полиуретаны), синтеза линейного полиэтилена низкого давления, синтеза регулярных полипропиленов и полипропиленов специальных марок, синтез 2-линейных алкилбензолов, технологии эпоксидирование пропилена пероксидом водорода на гетерогенных катализаторах, технологии получения пластификаторов без использования ароматических соединений,получение полимеров в сверхкритических средах.

Для газохимии важнейшими признаны технологии, связанные с конверсия синтез-газов через метанол в бензины и олефины, конверсией диметилового эфира в бензины, и легкий газовый конденсат, получением олефинов из диметилового эфира, получение метанола из синтез-газа в кипящем слое, мембранные технологии разделения и выделения водорода, получение синтез-газа с раздельным окислением – восстановлением, получение этилена из метана окислительной димеризацией.

Долгосрочный временной отрезок характеризует целевые ориентиры реализации технологической платформы. Здесь указаны конкретные технологии и процессы, разработка которых призвана обеспечить конкурентоспособность отечественной промышленности в сфере газонефтедобычи и переработки. Процессы, которые разрабатывались на краткосрочном временном отрезке в этот периоде времени уже будут внедряться или будут внедрены в промышленность. Одновременно будет начата разработка и реализация технологий, которые могут оказаться перспективными в долгосрочной перспективе:

  1. Переработка матричной нефти и битуминозного сырья (внедрение технологий переработки указанного сырья позволит существенно расширить сырьевую базу нефтепереработки и нефтехимии и позволит снизить стоимость продукции).

  2. Новые технологии получения ацетилена из природного газа.

  3. Производство водорода из тяжелых остатков.

Конечным результатом разработки всех указанных технологий являются получаемые с их использованием перспективные продукты, отвечающие современным требованиям стандартов и тенденциям развития отрасли.


<< предыдущая страница   следующая страница >>