Технологии и разработки СО РАН

ИНСТИТУТ КАТАЛИЗА им. Г. К. БОРЕСКОВА СО РАН

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Директор — академик РАН Бухтияров Валерий Иванович

Director of the Institute — рrofessor Valerii Bukhtiyarov, Academician of RAS

Информация об институте

Институт катализа СО РАН — крупнейший исследовательский центр России, специализирующийся в области катализа, создан в 1958 году.

Научный потенциал: более 400 научных сотрудников, в том числе два академика и два члена-корреспондента РАН, более 70 докторов и более 250 кандидатов наук.

Цель: сделать химический комплекс России современным, эффективным, импортонезависимым, энергосберегающим и экологически безопасным.

В основе деятельности Института — принцип сочетания фундаментальных научных исследований с решением актуальных проблем отечественной промышленности.
Совместно с другими институтами и промышленными предприятиями России Институт в течение многих лет проводит работы по усовершенствованию существующих, а также разработке и внедрению новых катализаторов, материалов и технологий для широкого спектра производств российской промышленности. Разработки Института успешно применяются на отечественных предприятиях и за рубежом.

Партнеры
Крупнейшие российские научные организации и промышленные корпорации, среди которых ПАО «Газпром нефть», ПАО «НК «Роснефть», ПАО «СИБУР холдинг», ПАО «ГМК «Норильский никель», а также зарубежные компании и исследовательские центры США, Англии, Германии, Китая и других стран.

Награды
Ежегодно разработки Института завоевывают дипломы и медали на российских и международных выставках. Более 50 сотрудников удостоены государственных наград, отмечены крупными российскими и международными премиями, среди которых Государственная премия РФ и «энергетический Нобель» — премия «Глобальная энергия».

Приоритетные направления
Нефте- и газопереработка:

• разработка катализаторов для базовых процессов нефтепереработки, направленных на повышение глубины переработки углеводородного сырья и получение экологически чистых моторных топлив;
• разработка катализаторов и технологий для производства моторных топлив из природного газа и газового конденсата;
• разработка катализаторов для синтеза полимерных материалов;
• разработка катализаторов и процессов для переработки углеводородного сырья в местах добычи.

Экология:
• разработка катализаторов и технологий утилизации различных отходов, очистки газовых выбросов промышленных предприятий и транспорта от токсичных веществ, а также очистки попутных нефтяных, природных и других газов от сероводорода в местах добычи.

Энергетика:
• разработка катализаторов и технологий для производства топлив из возобновляемых растительных ресурсов;
• технологии каталитического сжигания разных видов топлив (в том числе низкокалорийных); экологически безопасные каталитические теплофикационные установки;
• получение водорода из углеводородного сырья и гидридных соединений, его эффективное использование в качестве энергоносителя.

Новые материалы:
• синтез материалов с заданными свойствами, в том числе технологии производства сверхвысокомолекулярного полиэтилена, углеродных нанотрубок и нановолокон, аэрогеля, перфторированных мембранных сополимеров для топливных элементов, фотокаталитически активных тканевых материалов и органических полупродуктов для синтеза лекарственных препаратов с уникальными свойствами.

INFORMATION ABOUT INSTITUTE

Boreskov Institute of Catalysis is the largest research center in Russia specializing in catalysis, established in 1958.
Research potential: More than 400 research scientists, 2 Academicians and 2 Corresponding Members of the Russian Academy of Sciences.
Mission: To make the chemical complex of Russia up-to-date, efficient, independent of import, energy efficient and environmentally friendly.
R&D activities of the Institute integrate fundamental research and the answers to challenges of Russian industries.

In cooperation with other research institutes and industrial companies in Russia, the Institute is engaged in improvement of existing and implementation of new catalysts, materials and technologies for a wide range of the facilities of the Russian industry. The developments of the Institute are successfully used on the national plants and abroad.

Partners: The largest Russian research institutions and industrial corporations including PJSC «Gazprom neft», PJSC «NK Rosneft», PJSC «SIBUR Holding», PJSC «MMC Norilsk Nickel», as well as foreign companies and research centers in the USA, Great Britain, Germany, China and other countries.

Awards: Every year the developments of the Institute are awarded diplomas and medals of Russian and international exhibitions. More than fifty employees have been honored with the state awards and large Russian and international prizes, including the State Prize of the Russian Federation and Global Energy Prize, which is sometimes called «Nobel Prize in Energy».

Top priorities:

Oil and gas refining:

• Development of the catalysts for the basic processes of oil refining aimed at a deeper processing of hydrocarbon crude and production of environmentally friendly motor fuels;
• Development of catalysts and technologies for producing motor fuels from natural gas and gas condensates;
• Development of catalysts for synthesis of polymer materials;
• Development of catalysts and processes for processing crude hydrocarbons at the extraction sites.

Ecology:
• Development of catalysts and technologies for waste disposal, cleaning of industrial and vehicular waste gases, as well as for desulfurization of natural and associated petroleum gases at the sites of their extraction.

Energy:
• Development of catalysts and technologies for the fuel production from the renewable plant raw materials;
• Technologies for catalytic combustion of various fuels (including low-calorie fuel); environmentally friendly catalytic heating units;
• Hydrogen production from crude hydrocarbons and hydride compounds to be used as efficient energy carrier.

New materials:
• Synthesis of materials with specified properties, including ultrahigh molecular weight polyethylene, carbon nanotubes and nanofibers, aerogel, membrane perfluorinated copolymer for fuel cells, photocatalytically active woven materials and organic semiproducts for synthesis of medicines with unique properties.

Национальный проект

Катализаторы глубокой переработки нефтяного сырья (на основе оксида алюминия)
Суть проекта
Разработка технологий и создание импортозамещающего производства катализаторов для процессов глубокой переработки нефтяного сырья.

Цель проекта
Обеспечение нефтеперерабатывающей промышленности РФ современными отечественными катализаторами, гарантирующими более глубокую переработку нефтяного сырья и экономическую независимость страны. Создание предпосылок для повышения качества моторных топлив.

Сроки реализации: 2015 – 2022 гг.

База реализации: АО «Газпромнефть — Омский НПЗ».

Инициаторы: ПАО «Газпром нефть», Институт катализа СО РАН

Координатор: Министерство энергетики РФ.

Актуальность
На сегодняшний день доля импортных катализаторов в нефтепереработке России составляет около 70 %, а по отдельным катализаторам достигает 100 %. С учетом прогнозируемого роста рынка моторных топлив к 2020 году в 1,5 раза, ключевым фактором для развития российского ТЭК будет успешное импортозамещение катализаторов нефтепереработки. Для обеспечения растущего спроса необходимо отечественное производство специальных марок оксида алюминия, синтетических цеолитов и катализаторов на их основе.

Краткое описание проекта
Разработка и освоение производства катализаторов нефтепереработки общим объемом производства 21 000 тонн в год, в том числе:

• катализаторы каталитического крекинга — 15 000 тонн в год,
• катализаторы гидроочистки и гидрокрекинга — 6 000 тонн в год.

Реализация проекта позволит полностью обеспечить потребности российской промышленности в отечественных катализаторах нефтепереработки нового поколения (100 % потребности по катализаторам каталитического крекинга и гидрокрекинга и 80 % — по катализаторам гидроочистки), тем самым позволит существенно увеличить глубину переработки нефтяного сырья, повысить качество отечественных моторных топлив, в том числе обеспечить производство высококачественных моторных топлив класса Евро-5, и повысить экспортный потенциал российских нефтепродуктов.

Перспективы к 2022 году в цифрах:
• прирост производства моторных топлив (бензина, керосина, дизельного топлива) на 5 – 6 миллионов тонн в год, в стоимостном выражении — более 100 миллиардов рублей в год;
• создание порядка 500 дополнительных высокотехнологичных рабочих мест;
• сокращение доли импортируемых катализаторов нефтепереработки с 70 – 80 % до 20 – 30 %;
• планируемый экспорт катализаторов нефтепереработки в страны СНГ, Юго-Восточной Азии и Ближнего Востока — 25 – 30 % от объемов производства.

Ответственные исполнители

ПАО «Газпром нефть» (головной исполнитель и координатор проекта), Институт катализа СО РАН (научно-техническая координация проекта; разработка технологий производства катализаторов гидроочистки и гидрокрекинга; контроль и управление дорожной картой проекта), ИППУ СО РАН (разработка цеолитов для катализаторов гидрокрекинга и крекинга, разработка технологий и сопровождение создания производства катализаторов крекинга и их применения в промышленных условиях), ИНХС РАН (разработка научных основ синтеза новых макро- и микропористых цеолитных материалов), ОАО «ВНИПИНефть» (разработка проектно-конструкторской документации и авторский надзор за созданием катализаторного производства).

Разработки Института катализа СО РАН в рамках проекта
Более 40 марок катализаторов и технологий их приготовления для процессов гидрокрекинга и гидроочистки, обеспечивающих получение целевых продуктов с заданными характеристиками, в том числе при вовлечении в переработку вторичных фракций и сырья утяжеленного состава.

Характеристики создаваемых марок:
Катализаторы гидрокрекинга вакуумного газойля позволят увеличить выход дизельного топлива с 60 до 70 %; обеспечат снижение содержания полиароматических углеводородов в топливе с 11 до 4 %.
Катализаторы гидроочистки дизельного топлива обеспечат рост доли вовлекаемых в переработку вторичных фракций до 30 % и снижение содержания ароматических углеводородов в топливе с 10 до 2 %.
При разработке новых катализаторов нефтепереработки будет обеспечена комплексная защита создаваемой интеллектуальной собственности и интересов государства: катализаторы планируется защитить более чем 45 патентами Российской Федерации.
Реализация национального проекта позволит обеспечить российскую нефтепереработку самыми передовыми катализаторами и повысить ее конкурентоспособность на мировом рынке.

THE NATIONAL PROJECT LUMINA-BASED CATALYSTS  FOR DEEP PROCESSING OF OILSTOCK

Project content
Development of technologies and arrangement of import-substituting production of catalysts for deep processing of oilstock.

Aim
To provide Russian refineries with the up-to-date national catalysts for deeper processing of the oilstock and economic independence of the country, as well as to create the background for the improvement of the motor fuels.

Project life: 2015 – 2022.

Base facilities: «Gazpromneft — Omsk Refinery».

Initiated by: PJSC «Gazprom neft», Boreskov Institute of Catalysis

Coordinated by: Ministry of Energy of Russian Federation.

Relevancy
Today the share of imported catalysts for oil refining industry in Russia is about 70 % and for some catalysts it reaches 100 %. Considering the predicted 50 % growth of the motor fuel market by 2020, the key factor for the development of the Russian Fuel & Energy Complex is the successful import substitution of the catalysts of oil refining. To provide for the growing demand we need the national production of special grades of alumina, synthetic zeolites and catalysts on their basis.

Short description of the Project
Development and implementation of production of the catalysts for oil refining with the total volume of production of 21 000 tons per year, including:

• Catalysts for catalytic cracking, 15 000 tons per year;
• Catalysts for hydrotreatment and hydrocracking, 6 000 tons per year.

Realization of the Project should completely provide for the demands of the Russian industry for the national catalysts of oil refining of new generation (100 % of demands for the catalysts for catalytic cracking and hydrocracking, 80 % of demands for the catalysts of hydrotreatment), thus significantly increasing the depth of processing of oilstock, improving the quality of the national motor fuels, in particular mastering the production of the high-quality motor fuels of Euro-5 standards, and increasing the export potential of the Russian oil products.

Prospects by 2022 in numbers:
• Growth of production of motor fuels (gasoline, kerosene, diesel fuel) for 5 – 6 million tons per year, in terms of value, for more than 100 billion rubles per year;
• Creation of about 500 hi-tech jobs;
• Cut of share of the imported catalysts for oil refining from 70 – 80 % to 20 – 30 %;
• Planned export of the catalysts of oil refining into the countries of CIS, South-East Asia and Middle East, 25 – 30 % of overall production.

Responsible agents
PJSC «Gazprom neft» (general contractor and coordinator of the Project), Boreskov Institute of Catalysis (coordination of research for the Project; development of technologies for production of the catalysts for hydrofining and hydrocracking; control and management of the roadmap of the Project), Institute of Hydrocarbons Processing SB RAS (development of zeolites for the catalysts of hydrocracking and cracking, development of the technologies and maintenance of the creation of production of cracking catalysts and their use under the industrial conditions), Institute of Petrochemical Synthesis RAS (development of scientific basis for synthesis of new macromicroporous zeolite materials), OAO «VNIPIneft» (development of engineering basis and designer supervision over the creation of the catalyst production).

Developments of Boreskov Institute of Catalysis under the Project
More than 40 catalysts and technologies of their preparation for hydrocracking and hydrotreatment, providing the target products with the specified properties, in particular, when the secondary fractions and crude oil of loaded composition.

Specifications:

Catalysts for hydrocracking of vacuum gas oil should increase the yield of the diesel fuel from 60 to 70 % and decrease the content of polyaromatic hydrocarbons in the fuel from 11 to 4 %.
The catalysts for hydrotreatment of diesel fuel provide the growth in share of the secondary fractions involved into the processing up to 30 % and a decrease in the content of aromatic hydrocarbons in the fuel from 10 to 2 %.
As the new catalysts of oil refining are developed, the complex protection of intellectual property and national interests will be provided: the catalysts are to be covered by more than 45 Russian patents.

The accomplishment of the national project should provide the Russian oil refining with the up-to-date catalysts and increase its competitiveness in the global market.