Окислительная конверсия метана на оксиднометаллическом микросферическом катализаторе в лифт-реакторе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.13, кандидат химических наук Попов, Александр Юрьевич

• Попов, Александр Юрьевич
• кандидат химических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат химических наук Попов, Александр Юрьевич

Оглавление

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Предисловие

1.2 Парциальное окисление метана

1.3 Парциальное окисление алканов С2-С4

1.4 Промышленные методы производства синтез-газа

1.5 Заключение

2 Экспериментальная часть

2.1 Синтез оксиднометаллических катализаторов

2.2 Исследование физико-химических свойств катализаторов

2.3 Методика проведения экспериментов по конверсии метана в синтез-газ на импульсной установке

2.4 Методика проведения экспериментов по конверсии метана в синтез-газ на пилотной установке с циркулирующим катализатором

2.5 Реактивы и материалы, использованные при проведении исследований

3 Обсуждение результатов

3.1 Физико-химические свойства оксиднометаллических катализаторов

3.2 Взаимодействие метана с оксиднометаллическими катализаторами в импульсном реакторе

3.3 Конверсия метана и его гомологов в синтез-газ на пилотной установке с циркулирующим катализатором

3.3.1 Общие закономерности взаимодействия оксиднометаллической системы с метаном в лифт-реакторе и с кислородом в регенераторе

3.3.2 Условия окисления оксиднометаллического катализатора

3.3.3 Выбор оптимальных условий проведения процесса конверсии метана в синтез-газ на пилотной установке

3.3.4 Конверсия модельных смесей СН4 с индивидуальными компонентами попутного газа

3.3.5 Конверсия модельной смеси, соответствующей усреднённому составу попутного газа

3.3.6 Окисление катализатора кислородсодержащими агентами

2

3.4 Физико-химические свойства оксиднометаллических катализаторов после окислительной конверсии метана

Заключение

Выводы:

Список литературы

Список сокращений и условных обозначений

Приложение 1. Титульный лист технологического регламента на пилотную установку конверсии попутного газа в синтез-газ

Приложение 2. Технико-экономическая оценка рыночного потенциала технологии конверсии попутного нефтяного газа в синтез-газ (резюме)

Приложение 3. Титульный лист заключительного отчёта о НИР «Разработка основ технологии производства синтез-газа в составе модульных комплексов конверсии попутного газа в синтетическую нефть»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Окислительная конверсия метана на оксиднометаллическом микросферическом катализаторе в лифт-реакторе»

ВВЕДЕНИЕ

Природный газ, основным составляющим компонентом которого является метан, имеет исключительно важное значение для экономики России, поскольку относится к одному из трёх главных видов невосполняемых источников энергии, помимо нефти и каменного угля, а уровень экономического развития государства напрямую зависит от потребления энергоносителей. По оценкам ВР, опубликованным в Статистическом обзоре мировой энергетики, разведанные запасы природного газа в России являются наибольшими в мире и на конец 2010 года насчитывали 44,8 трл.куб.м., что составляет 23,9% от мировых запасов [1].

Мировое потребление природного газа неуклонно растёт наряду с потреблением нефти и каменного угля (рисунок. 1.1). В России в 2010 году было потреблено 372,7 млн.т. нефтяного эквивалента или 414,1 млрд. куб. м. природного газа, что приблизительно соответствует уровням до кризиса 2008 г. и до распада СССР (рисунок. 1.2). До 95% природного газа применяется в качестве топлива, и лишь малая его часть используется как сырьё для синтеза ценных химических продуктов.

Одной из наиболее актуальных проблем нефтегазовой промышленности России является утилизация попутного нефтяного газа. По различным оценкам, на сжигание в факелах направляется от 25 до 50 млрд. куб. м попутного нефтяного газа ежегодно [2,3], что составляет до 65% от его общего потенциала и приводит к потере ценного химического сырья.

500

■ Нефть

Уголь

* Природный газ

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Год

Рисунок 1.1 — Мировое потребление природного газа, нефти и каменного угля за последние 35 лет [1]

Рисунок 1.2 — Потребление природного газа в России в период 1991-2010 г [1]

Сжигание попутного нефтяного газа также представляет существенную проблему в экологическом аспекте. Атмосферные выбросы, образующиеся

при сгорании углеводородных газов, являются источником загрязнения окружающей среды в регионах нефтедобычи.

На сегодняшний день химическая переработка природного и попутного газов представлена, прежде всего, конверсией метана в синтез-газ, смесь водорода и монооксида углерода (рисунок 1.3). В свою очередь, синтез-газ является сырьём в производстве метанола, диметилового эфира, аммиака, синтезе Фишера-Тропша и других процессах. По различным оценкам, затраты на производство синтез-газа могут составлять более 60% от стоимости целевых продуктов [4,5]. В настоящее время синтез-газ производится преимущественно путём паровой конверсии метана. Однако, по причине высокой эндотермичности этому процессу свойственны значительные капитальные затраты и потребление энергии, а при наличии в сырье этана, пропана и более тяжёлых углеводородных газов возникает необходимость в установке предриформинга для их переработки. Другой возможный путь превращения метана в синтез-газ — его углекислотная конверсия. При этом высокая энтальпия реакции, мольное отношение Н2/СО = 1, а также повышенное зауглероживание катализатора ограничивает промышленное применение этой технологии без комбинирования с другими способами получения синтез-газа. Парциальное окисление наряду с достоинствами, прежде всего экзотермичностью процесса и наиболее благоприятном мольном отношении Н2/СО для производства метанола и продуктов синтеза Фишера-Тропша, имеет ряд технологических проблем: взрывоопасность смесей СН4 - Ог при использовании чистого кислорода и высокая стоимость выделения кислорода из воздуха, а при проведении процесса с применением воздуха — существенное разбавление (на 40%) синтез-газа азотом и снижение производительности оборудования при получении и переработке смеси (СО + 2Н2 + 2И2). Этот процесс может быть как каталитическим, так и гомогенным, без применения катализатора. В промышленности широко используется комбинация технологий

некаталитического парциального окисления и паровой конверсии метана. Такой вариант получения синтез-газа известен как автотермическая конверсия: тепло, полученное на стадии окисления метана, используется в эндотермической реакции конверсии водяным паром, что положительно сказывается на общем тепловом балансе.

Помимо перечисленных традиционных процессов превращения метана в синтез-газ существует ряд альтернативных способов, привлекающих внимание исследователей. В первую очередь это технология парциального окисления метана с применением кислородпроводящих керамических мембран, позволяющая совместить производство синтез-газа с разделением воздуха. Однако, несмотря на достигнутые высокие результаты в этой области, остаётся нерешённым ряд проблем, связанных со снижением механической прочности мембран из-за высокого градиента концентрации ионов кислорода при высоких температурах. Получение синтез-газ возможно на основе энергетических технологий. В ИНХС РАН Ю.А. Колбановским с сотрудниками были проведены исследования по гомогенному парциальному оксилению сверхбогатых метановоздушных смесей в синтез-газ в химических реакторах на основе двигателей внутреннего сгорания и жидкостных ракетных двигателей, имеющих существенно большую производительность по отношению к объёму аппарата, чем современные конверторы метана [6,7]. Ещё одним альтернативным вариантом получения синтез-газа является плазменная технология. Среди преимуществ проведения реакций в плазменном разряде — высокие объёмные скорости газа, отсутствие катализатора; среди недостатков — большой расход электроэнергии и малый объём реакционного пространства.

Методы конверсии метана в синтез-газ

X

I

X

конверсия водяным гтлром_

I

Традиционные I =

1

Альтернативные

Углекислотная конверсия

Парциальное окисление

1

Автотермический риформпнт

Гомогенное окисление

В присутствии катализатора

г-

использование м керамических мембран

Энергетические технологии

Плазменные прцессы

Рисунок 1.3 — Способы получения синтез-газа из метана

В настоящей работе представлен новый способ парциального окисления метана в синтез-газ, позволяющий избежать перечисленных выше проблем. Метод предполагает наличие двух основных аппаратов — реактора и регенератора, сообщающихся между собой (рисунок 1.4). Оксиднометаллический катализатор непрерывно циркулирует между ними, перенося кислород в своём составе от регенератора к реактору и окисляя углеводородное сырьё до водорода и монооксида углерода. При этом отсутствует непосредственный контакт сырья и газообразного окислителя, а продукты реакции не содержат азота. Из этого вытекают преимущества данного способа получения синтез-газа: высокая взрывобезопасность, снижение капитальных затрат вследствие отсутствия необходимости разделения воздуха, возможность дополнительного получения технического азота. Кроме того, циркулирующий катализатор обеспечивает приток тепловой энергии из регенератора в реактор, необходимой для конверсии алканов в синтез-газ.

Н2 + СО N2

і і Ме І і

Реактор Регенератор

МеО

І І к

СпНт Воздух

Рисунок 1.4 — Принципиальная схема получения синтез-газа путём окисления углеводородов решёточным кислородом катализатора

Целью настоящей работы являлось изучение основных закономерностей окисления метана и его низших гомологов в синтез-газ решёточным кислородом оксиднометаллического №-Со -содержащего катализатора, циркулирующего между зонами реакции и регенерации.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд

задач:

- синтез и исследование физико-химических свойств микросферических оксиднометаллических катализаторов, выбор лучшего образца;

- исследование парциального окисления метана решёточным кислородом оксиднометаллических катализаторов на лабораторной импульсной установке;

- выбор оптимальных условий проведения процесса конверсии метана в синтез-газ на пилотной установке с циркулирующим микросферическим оксиднометаллическим катализатором;

- установление закономерностей парциального окисления модельных бинарных смесей СН4 с лёгкими углеводородами (СгНб, СзН8, С4Ню);

- исследование влияния присутствия диоксида углерода на показатели конверсии метана. Научная новизна работы определяется результатами проведённых исследований :

- впервые проведена конверсия метана в синтез-газ на циркулирующем оксиднометаллическом микросферическом катализаторе в пилотных условиях с раздельной подачей сырья и окислителя, найдены оптимальные условия протекания реакции парциального окисления метана в лифт-реакторе;

- впервые выявлены закономерности окисления метана с примесями этана, пропана и бутана решёточным кислородом №-Со оксиднометаллических систем;

- впервые установлены особенности конверсии модельных смесей метана и диоксида углерода с №-Со оксиднометаллическим катализатором;

- синтезированы образцы оксиднометаллических систем на алюмосиликатном носителе с высоким содержанием решёточного кислорода и обратимостью окислительно-восстановительных переходов;

- показано на примере конверсии четырёхкомпонентной модельной смеси (СН4 + СгН6 + С3Н8 + С4НЮ), соответствующей усреднённому составу попутного нефтяного газа, что все алканы С2-С4, входящие в состав сырья, полностью конвертируются при проведении процесса на пилотной установке в широком диапазоне температур (790 - 860 °С) и времён контакта (1,3-5,8 с).

Практическая значимость работы. Разработана новая

энергоэффективная и взрывобезопасная технология получения синтез-газа из метана, основанная на осуществлении в лифт-реакторе окислительной конверсии СН4 решёточным кислородом циркулирующего

оксиднометаллического катализатора, обладающего способностью к многократным окислительно-восстановительным переходам. По результатам исследований разработан технологический регламент на пилотную установку конверсии попутного нефтяного газа в синтез-газ с раздельной подачей сырья и окислителя с загрузкой катализатора 2л (см. приложение 1), и проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала технологии конверсии попутного нефтяного газа в синтез-газ на оксиднометаллическом катализаторе в лифт-реакторе (см. приложения 2,3).

Работа выполнена в лаборатории №2 химии нефти и нефтехимического синтеза Института нефтехимического синтеза им. A.B. Топчиева РАН при частичной финансовой поддержке Минобрнауки РФ (Госконтракт № 16.515.12.5001).

Заключение диссертации по теме «Нефтехимия», Попов, Александр Юрьевич

Выводы:

1. Впервые осуществлена реакция парциального окисления метана в синтез-газ на №-Со микросферическом катализаторе на пилотной установке с раздельной подачей сырья и окислителя с лифт-реактором.

2. Выбраны оптимальные условия проведения процесса конверсии метана в синтез-газ на пилотной установке с раздельной подачей сырья и окислителя. При температурах 840-850 °С и времени контакта 2-4 с конверсия метана достигает 90-95 %, выход синтез-газа находится на уровне 90%, продукты реакции состоят из водорода и монооксида углерода с мольным отношением Н2/СО ~ 2.

3. Выявлены особенности конверсии бинарных смесей углеводородных газов С2Н6 + СН4, С3Н8 + СН4. Установлено, что содержание этана в сырье до 20 об. % и пропана до 12 об. % не влияет на конверсию сырья.

4. Определены закономерности конверсии модельных смесей метана и диоксида углерода. Согласно полученным данным, достаточно эффективно можно вовлекать С02 в смеси с метаном до содержания 10 об. %.

5. Показано, что при конверсии модельной смеси алканов С] - С4, близкой по составу к среднему составу попутного газа, в системе с раздельной подачи сырья и окислителя в широком диапазоне температур (790-860 °С) и времён контакта (1,3-5,8 с) этан, пропан и бутан полностью конвертируются.

6. Определены условия синтеза микросферических оксиднометаллических катализаторов на алюмосиликатном носителе. Достигнуто высокое содержание (5 мае. %) активного решёточного кислорода в их составе.

Заключение

В результате проведения исследований получен комплекс научных данных по реакциям превращения метана и его гомологов в синтез газ при их протекании в лифт-реакторе установки непрерывного действия на циркулирующем оксиднометаллическом катализаторе.

Проведённые исследования по конверсии метана позволили предложить основные принципы новой технологии получения синтез-газа: реакция окислительной конверсии метана (природного, попутного газа) осуществляется на катализаторе, содержащем активный решеточный кислород; восполнение решеточного кислорода, вступившего в реакцию, происходит на стадии регенерации катализатора воздухом (либо диоксидом углерода); процессы реакции и регенерации проводятся в двух пространственно разделённых аппаратах; реакция окислительной конверсии попутного газа осуществляется в потоке восходящего катализатора - прямоточном лифт-реакторе при температурах от 800°С до 860°С и временах контакта 2 - 5 с; регенерация катализатора (восполнение решеточного кислорода, вступившего в реакцию, и удаление углеродных отложений, образующихся в небольших количествах при конверсии попутного газа) осуществляется в псевдоожиженном слое в регенераторе при температурах от 550°С до 750°С; транспорт катализатора осуществляется самотеком по наклонным транспортным линиям.

Обзор промышленных методов производства синтез-газа, включающих проведение реакции парциального окисления метана, показал, что для получения незабалластированного азотом продукта все схемы требуют включения установки разделения воздуха для получения кислорода. При переработке сырья, содержащего, помимо метана, этан, пропан, бутан (попутного газа) необходим предриформинг для отделения СН4 от более тяжёлых углеводородов. На рисунке 3.43 представлена стандартная схема СГЬ, включающая блок получения синтез-газа методом парциального окисления. Применение результатов настоящей работы позволяет напрямую конвертировать сырьё в синтез-газ без предриформинга и без использования чистого кислорода (рисунок 3.44), что приводит к снижению капитальных затрат и себестоимости продукции. Кроме того, эксперименты подтвердили, что наряду с получением синтез-газа возможна дополнительная выработка технического азота.

Попутный Воздух нефтяной газ парафины

Рисунок 3.43 — Поточная схема стандартных технологий получения СЖТ с модулем производства синтез-газа методом парциального окисления

Попутный нефтяной газ

Воздух

Рисунок 3.44 — Поточная схема получения СЖТ с модулем производства синтез-газа по технологии окислительной конверсии попутного газа на катализаторе, содержащем активный решеточный кислород

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Попов, Александр Юрьевич, 2013 год

Список литературы

1. BP Statistical Review of World Energy June 2011 11 URL: http://www.bp.eom/assets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/s tatistical_energy_review_2011 /STAGING/localassets/spreadsheets/statisticalreviewofworld _energy_full_report_2011.xls (дата обращения: 28.05.2012).

2. Elvidge C.D. et at. Satellite data estimate worldwide flared gas volumes // Oil & Gas J. 2007. Nov.12. P.50-58.

3. Шурупов C.B., Белоусова А.С. Оценка ресурса попутного нефтяного газа при добыче нефти в России // Газохимия. 2010. №11. С.70-74.

4. Rostrup-Nielsen J. R. Syngas in perspective // Catal. Tod. 2002. Vol.71. P.243-247.

5. Арутюнов В. С., Крылов О. В. Окислительная конверсия метана // Успехи химии. 2005. Т. 74. № 12. С. 1216-1245.

6. Систер В.Г., Богданов В.А., Колбановский Ю.А. Получение синтез-газа гомогенным окислением метана // Нефтехимия. 2005. Т.45. №6. С.440-446.

7. Колбановский Ю.А., Платэ Н.А. Энергетические установки в химической технологии // Нефтехимия. 2000. Т.40. №5. С.323-333.

8. Liander Н. The utilization of natural gases for the ammonia process // Trans. Faraday Soc. 1929. V.25. P. 462-472.

9. Yoshikawa K. Oxidation of Methane to Carbon Monoxide and Hydrogen // Bull. Chem. Soc. Japan. 1931. V. 6. P. 106-110.

10. Prettre M., Eichne, Ch., Perrin M. The catalytic oxidation of methane to carbon monoxide and hydrogen // Trans. Farad. Soc. 1946. V. 42. P. 335-339.

11. York A.P.E., Xiao Т., Green M.L.H. Brief overview of the partial oxidation of methane to synthesis gas // Top. in Cat. 2003. P. 345-358.

12. Liu K., Song C., Subramani V. Hydrogen and syngas production and purification technologies. Wiley-Interscience. 2009. 533 P.

13. Hickman D.A., Schmidt L.D. Synthesis gas formation by direct oxidation of methane over Pt monoliths //J. Catal. 1992. V. 138. P. 267-282.

14. Horn R., Williams K.A., Degenstein N J., Schmidt L.D. Syngas by catalytic partial oxidation of methane on rhodium: Mechanistic conclusions from spatially resolved measurements and numerical simulations // J. of Cat. 2006. V. 242. P. 92-102.

15. Horn R., Williams K.A, Schmidt L.D. et al. Methane catalytic partial oxidation on autothermal Rh and Pt foam catalysts: Oxidation and reforming zones, transport effects, and approach to thermodynamic equilibrium // J. of Cat. 2007. V. 249. P. 380-393.

16. Horn R., Williams K.A., Degenstein N.J., Schmidt L.D. Mechanism of H2 and CO formation in the catalytic partial oxidation of CH4 on Rh probed by steady-state spatial profiles and spatially resolved transients // Chem. Eng. Sci.2007. V. 62. P. 1298-1307.

17. Hickman D. A., Schmidt L. D. Steps in CH4 oxidation on Pt and Rh surfaces: high-temperature reactor simulations // AlChE J. 1993. V. 39. P. 1164-1177.

18. Jin R., Chen Y., Li W. et al. Mechanism for catalytic partial oxidation of methane to syngas over a Ni/Al203 catalyst // Appl. Cat. A Gen. 2000. V. 201. P. 71-80.

19. Ji Y., Li W., Xu H., Chen Y. A study on the ignition process for the catalytic partial oxidation of methane to synthesis gas by MS-TPSR technique // Cat. Lett. 2001. V. 71. P. 45-48.

20. Mallens E.P.J., Hoebink J.H.B.J., Marin G.B. An investigation on the reaction mechanism for the partial oxidation of methane to synthesis gas over platinum // Cat. Lett. 1995. V. 33. P.291-304.

21. Mallens E.P.J. A reaction path analysis of the catalytic partial oxidation of methane by transient experiments: PhD Thesis. Eindhoven University of Technology. Eindhoven. 1996.

22. Vernon P.D.F., Green M.L.H., Cheetham A.K., Ashcroft A.T. Partial oxidation of methane to synthesis gas // Cat. Lett. 1990. V. 6. P. 181-186.

23. Vernon P.D.F., Green M.L.H., Cheetham A.K., Ashcroft A.T. Partial oxidation of methane to synthesis gas, and carbon dioxide as an oxidising agent for methane conversion // Catal. Tod. 1992. V. 13. P.417-426.

24. Dissanayake D., Rosynek M.P., Kharas K.C.C., Lunsford J.H. Partial oxidation of methane to carbon monoxide and hydrogen over a Ni/Al203 catalyst // J. of Cat. 1991.V. 132. P. 117-127.

25. Hu Y. H., Ruckenstein E. Catalytic Conversion of Methane to Synthesis Gas by Partial Oxidation and C02 Reforming // Adv. Catal. 2004. V. 48. P. 297-345.

26. Tavazzi I., Beretta F., Groppi G. , Forzatti P. Development of a molecular kinetic scheme for methane partial oxidation over a Rh/a-Al203 catalyst // J. Catal.2006.V. 24l.P. 1-13.

27. Cellier C., Le Clef D., Mateos-Pedrero C., Ruiz P. Influence of the co-feeding of CO, H2, C02 or H20 in the partial oxidation of methane over Ni and Rh supported catalysts // Catal. Today.2005. V. 106. P.47-51.

28. Rabe S., Troung T.-B., Vogel F. Low temperature catalytic partial oxidation of methane for gas-to-liquids applications // Appl. Catal. A:Gen. 2005. V. 292.P.177-188.

29. Weng W.-Z. et al. Effects of calcination temperatures on the catalytic performance of Rh/Al203 for methane partial oxidation to synthesis gas // Catal. Today. 2006. V.l 17. P. 53-61.

30. Montini T. et al. Embedded Rh(l wt.%)/Al203: Effects of high temperature and prolonged aging under methane partial oxidation conditions // Appl. Catal. B:Env. 2007. V. 73. P. 84-97.

31. Hannemann S. et al. Distinct spatial changes of the catalyst structure inside a fixed-bed microreactor during the partial oxidation of methane over Rh/Al203// Catal. Today. 2007. V.126. P.54-63.

32. Eriksson S. et al. Experimental and numerical investigation of supported rhodium catalysts for partial oxidation of methane in exhaust gas diluted reaction mixtures // Chem. Eng. Sci. 2007. V.62. P. 3991-4011.

33. Qiu Y., Chen J. , Zhang J. Influence of nickel distribution on properties of spherical catalysts for partial oxidation of methane to synthesis gas //Catal. Commun. 2007. V.8. P. 508-512.

34. Pelletier L., Liu D. Stable nickel catalysts with alumina-aluminum phosphate supports for partial oxidation and carbon dioxide reforming of methane //Appl. Catal.A. 2007. V.317. P. 293298.

35. Requies J. et al. Nickel/alumina catalysts modified by basic oxides for the production of synthesis gas by methane partial oxidation //Catal. Today. 2006. V. 116. P.304-312.

36. Kiss E. et al. Excess of NiO loading - key for catalyst activity decline prevention // React. Kinet. Catal. Lett. 2006. V.88. P.309-314.

37. Cellier C., Blangy B., Mateos-Pedrero C., Ruiz P. Modification of catalytic performances due to the co-feeding of hydrogen or carbon dioxide in the partial oxidation of methane over a Ni0/y-Al203 catalyst // Catal. Today. 2006. V.l 12. P. 112-116.

38. Pompeo F., Nichio N., Ferritti O., Resasco D. Study of Ni catalysts on different supports to obtain synthesis gas // Int. J. Hydrogen Energy. 2005. V.30. P. 1399-1405.

39. Chen L et al. Catalytic partial oxidation of methane to syngas over Ca-decorated-Al203-supported Ni and NiB catalysts // Appl. Catal.A. 2005. V.292. P.295-304.

40. Miao Q., Xiong G., Xu L. et al. Partial oxidation of methane to syngas over Ni-based catalyst modified by alkali metal oxide and rare earth metal oxide // Appl.Cat. A Gen. 1997 V. 154. P. 1727.

41. Passos F., Oliveira E., Mattos L., Noronha F. Effect of the support on the mechanism of partial oxidation of methane on platinum catalysts // Catal. Lett. 2006. V.l 10. P.161-167.

42. Bourane A., Cao C., Hohn K. In situ infrared study of the catalytic ignition of methane on Pt/Al203// Appl. Catal.A. 2006. V.302. P. 224-231.

43. Silva et al. Effect of Ce/Zr ratio on the performance of Pt/CeZrCVA^Ch catalysts for methane partial oxidation // Catal. Today. 2005. V. 107/108. P.734-740.

44. Rabe S., Troung T.-B. , Vogel F. Low temperature catalytic partial oxidation of methane for gas-to-liquids applications // Appl. Catal.A. 2005. V.292. P. 177-188.

45. Li B. et.al. Temperature profiles of alumina-supported noble metal catalysts in autothermal reforming of methane // Appl. Catal A. 2004. V.275. P.157-172.

46. Rabe S., Nachtegaal M., Vogel F. Catalytic partial oxidation of methane to synthesis gas over a ruthenium catalyst: the role of the oxidation state // PCCP. 2007. V.9. P. 1461-1468.

47. Lanza R.,Jaras S., Canu P. Partial oxidation of methane over supported ruthenium catalysts // Appl. Catal. A., 2007. V.325. P.57-67.

48. Nishimoto H. Partial Oxidation of Methane to Synthesis Gas over Oxidized Diamond Supported Catalysts—Catalytic Behavior of Nickel and Cobalt Species // J. Jpn. Petrol. Inst. 2005. V.49. P.290-300.

49. Lodeng R. et.al. Catalytic partial oxidation of CH4 to H2 over cobalt catalysts at moderate temperatures //Appl. Catal. A. 2007. V.233. P. 11-23.

50. Koh A. Hydrogen or synthesis gas production via the partial oxidation of methane over supported nickel-cobalt catalysts // Int. J. Hydrogen Energy. 2007. V.32. P.725-730.

51. Choudhary V., Mondal К., Choudhary Т. Partial oxidation of methane to syngas with or without simultaneous steam or CO2 reforming over a high-temperature stable-NiCoMgCeOx supported on zirconia-hafhia catalyst // Appl. Catal. A. 2006. V.306. P.45-50.

52. Choudhary V., Mondal K., Choudhary T. Oxy-methane reforming over high temperature stable NiCoMgCeOx and NiCoMgOxsupported on zirconia-haffnia catalysts: Accelerated sulfur deactivation and regeneration // Catal. Commun. 2007. V.8. P.561-564.

53. Sato K., Fujita S., Suzuki K., Mori T. High performance of Ni-substituted calcium aluminosilicate for partial oxidation of methane into syngas // Catal. Commun. 2007. V.8. P.1735-1738.

54. Линснен Б.Г. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. М.: Мир. 1973.

55. Santos P.S.,Santos H.S., Toledo S.P. Standard Transition Aluminas. Electron Microscopy Studies // Materials Research. 2000. V. 3. P. 104-114.

56. M. Machida, K. Eguchi Arai H. Effect of structural modification on the catalytic property of Mn-substituted hexaaluminates // J. of Cat. 1990. V. 123. P. 477-485.

57. Enger B.C., Lodeng R., Holmen A. A review of catalytic partial oxidation of methane to synthesis gas with emphasis on reaction mechanisms over transition metal catalysts // Appl. Cat. A Gen. 2008. V.346. P. 1-27.

58. Gayan P. et al. N1O/AI2O3 oxygen carriers for chemical-looping combustion prepared by impregnation and deposition-precipitation methods // Fuel. 2009. V.88. P. 1016-1023.

59. Gayan P. et al. Effect of support on reactivity and selectivity of Ni-based oxygen carriers for chemical-looping combustion // Fuel. 2008. V.87. P. 2641-2650.

60. Hossain M., de Lasa H. Reduction andoxidation kinetics of Co-Ni/АЬОз oxygen carrier involved in a chemical-looping combustion cycles // Chem. Eng. Sci. 2010. V.65. P. 98-106.

61. Hossain M. et al. Nickel on lanthanum-modified Y-AI2O3 oxygen carrier for CLC: Reactivity and stability// Catal. Tod. 2009. 143. P. 179-186.

62. Cao Y. Casenas C., Pan W-P. Investigation of Chemical Looping Combustion by Solid Fuels. 2. Redox Reaction Kinetics and Product Characterization with Coal, Biomass, and Solid Waste as Solid Fuels and CuO as an Oxygen Carrier // Energy & Fuels. 2006. V. 20. P. 18451854.

63. Cho P., Mattisson Т., Lyngfelt A. Comparison of iron-, nickel-, copper- and manganese-based oxygen carriers for chemical-looping combustion // Fuel. 2004. V. 83. P.1215-1225.

64. Abad A., Mattisson Т., Lyngfelt A., Johansson M. The use of iron oxide as oxygen carrier in a chemical-looping reactor // Fuel. 2007. V. 86. P. 1021-1035.

65. Jin H., Ishida M. Reactivity study on natural-Gas-fueled chemical-looping combustion by a fixed-bed reactor// Ind. Eng. Chem. Res. 2002. V. 41. P. 4004-4007.

66. Hossain M., de Lasa H. Reactivity and Stability of Со-№/А1гОз oxygen carrier in multicycle CLC //AIChE J. 2007. V. 53. P. 1817-1829.

67. Gayan P. et al. Effect of Support on the Behavior of Cu-Based Oxygen Carriers during Long-Term CLC Operation at Temperatures above 1073 К // Energy & Fuels. 2011. V. 25. P. 13161326.

68. Wei Y., Wang H., He F., Ao X., Zhang С. СеОг as the oxygen carrier for partial oxidation of methane to synthesis gas in molten salts: thermodynamic analysis and experimental investigation // Journ. of Nat. Gas Chem. 2007. V. 16. P. 6-11.

69. Li K. et al. Direct conversion of methane to synthesis gas using lattice oxygen of СеОг-Fe203 complex oxides // Chem. Eng. Journ. 2010. V.156. P. 512-518.

70. Li K., Wang H., Wei Y., Yan D. Syngas production from methane and air via a redox process using Ce-Fe mixed oxides as oxygen carriers // App. Cat. B: Env. 2010. V.97 P. 361-372.

71. Nakayama O. et al. Partial oxidation of CH4 with air to produce pure hydrogen and syngas // Cat. Tod. 2008. V.138 P. 141-146.

72. Jin H., Okamoto Т., Ishida M. Development of a Novel Chemical-Looping Combustion: Synthesis of a Looping Material with a Double Metal Oxide of CoO-NiO // Energy & Fuels. 1998. V.12. P.1272-1277.

73. de Diego L.F. et al. Development of Cu-based oxygen carriers for chemical-looping combustion // Fuel. 2004. V.83. P. 1749-1757.

74. Johansson M., Mattisson Т., Lyngfelt A. Investigation of Fe203 with MgAh04 for chemical-looping combustion // Ind. Eng. Chem. Res. 2004. V.43. P. 6978-6987.

75. Ishida M., Jin H., Okamoto T. A fundamental study of a new kind of medium material for chemical-looping combustion // Energy & Fuels 1996. V.10. P. 958-963.

76. Zhap H. et al. Ni0/NiAh04 oxygen carriers prepared by sol-gel for chemical-looping combustion fueled by gas // J. of Fuel Chem. and Techn. 2008. V.36. P. 261-266.

77. Trimm D.L., Lain C.-W. The combustion of methane on platinum—alumina fibre catalysts— I: Kinetics and mechanism // Chem. Eng. Sci. 1980. V. 35. P. 1405-1413.

78. Xu. J., Froment G.F. Methane steam reforming, methanation and water-gas shift: 1. Intrinsic kinetics // AlChE J. 1989. V. 35. P. 88-96.

79. Zhang Z.L., Verykios X.E. Carbon dioxide reforming of methane to synthesis gas over supported Ni catalysts // Catal. Tod. 1994. V.21. P.589-595.

80. Sedor K.E., Hossain M.M., de Lasa H.I. Reduction kinetics of a fluidizable nickel-alumina oxygen carrier for chemical-looping combustion // Can. J. of Chem. Eng. 2008. V.86. P.323-334.

81. Лейбуш А.Г. Производство технологического газа для синтеза аммиака и метанола из углеводородных газов. М.: Химия. 1971. 285 С.

82. Атрощенко В.И. Методы расчётов по технологии связанного азота. Киев: Вища школа. 1978. 311 С.

83. Ryden М., Lyngfelt A., Mattisson Т. Synthesis gas generation by chemical-looping reforming in a continuously operating laboratory reactor // Fuel. 2006. Vol.85 P. 1631-1641.

84. Luis F. de Diego L.F., Ortiz M, Adanez J. et al. Synthesis gas generation by chemical-looping reforming in a batch fluidized bed reactor using Ni-based oxygen carriers //Chem. Eng. J. 2008. Vol. 144. P. 289-298.

85. He F., Yonggang Y., Li H., Wang H. Synthesis gas generation by chemical-looping reforming using Ce-based oxygen carriers modified with Fe, Cu, and Mn oxides // Energy & Fuels. 2009. Vol.23. P.2095-2102.

86. Johansson M., Tobias Mattisson Т., Lyngfelt A., Abad A. Using continuous and pulse experiments to compare two promising nickel-based oxygen carriers for use in chemical-looping technologies // Fuel. 2008. Vol. 87. P. 988-1001.

87. Zafar Q., Tobias Mattisson Т., Gevert B. Integrated hydrogen and power production with CO2 capture using chemical-looping reforming-redox reactivity of particles of CuO, МП2О3, NiO, and Fe203 Using Si02 as a support // Ind. Eng. Chem. Res. 2005. Vol. 44. P. 3485-3496.

88. Ryden M., Lyngfelt A., Mattisson T. et al. Novel oxygen-carrier materials for chemical-looping combustion and chemical-looping reforming; LaxSri.xFe03.5 perovskites and mixed-metal oxides of NiO, Fe203 and Mn304// Int. J. of Greenhouse Control. 2008. Vol.2. P.21-36.

89. Diego L.F., Ortiz M., Garcia-Labiano F. et al. Synthesis gas generation by chemical-looping reforming using a Ni-based oxygen carrier // Energy Proc.2009. Vol. 1. P. 3-10.

90. Ortiz M., Diego L.F., Abad A. et al. Hydrogen production by auto-thermal chemical-looping reforming in a pressurized fluidized bed reactor using Ni-based oxygen carriers // Int. J. of Hydr. Energy. 2010. Vol. 35. P.151-160.

91. Усачев Н.Я., Харламов B.B., Казаков A.B., Беланова Е.П. // Oil Market. 2009. №2. С. 84.

92. Усачев Н.Я., Харламов В.В, Казаков А.В. Новый подход к комплексной переработке попутного нефтяного газа в моторные топлива и другие ценные продукты // Газохимия. 2009. №6. С. 68-71.

93. Colorio G., Vedrine J., Auroux A., Bonnetot B. Partial oxidation of ethane over aluminiaboria catalysts // Appl. Cat. A Gen. 1996. V. 137. P. 55-68.

94. Liu S. et al. Partial oxidation of ethane to syngas over nickel-based catalysts modified by alkali metal oxide and rare earth metal oxide // Cat. Lett. 1999. V.63. P.167-171.

95. Liu S. at al. Partial oxidation of ethane to syngas over supported metal catalysts // React. Kinet.Catal.Lett. 2000. V.70. P.311-317.

96. R.S. Vincent et al. The dynamics of partial oxidation of ethane over platinum //Proceedings of the Combustion Institute. 2011. V. 33. P. 1809-1817.

97. Fathi M., Bjorguma E., Rokstad O. Conversion of ethane to ethylene and synthesis gas with cerium oxide. Promoting effect of Pt, Rh and Ru //Cat.Lett. 2001. V. 72. P.25-31.

98. Liu S., Xiong G., Sheng S., Yang W. Partial oxidation of methane and ethane to synthesis gas over a LiLaNi0/y-Al203 catalys // Appl.Cat. A: Gen. 2000. V.198. P. 261-266.

99.Liu S. et al. Partial oxidation of propane to syngas over nickel supported catalysts modified by alkali metal oxides and rare-earth metal oxides // Appl.Cat.A: Gen. 2001. V. 211. P.145-152.

100. Pennemann H. et al. Partial oxidation of propane using micro structured reactors // Chem. Eng. Journ. 2008. V.135. P. 66-73.

101. Chueh W., Shao Z., Haile S. Tunability of Propane Conversion over Alumina Supported Pt and Rh Catalysts //Top Catal. 2007. V 46. P. 402-413.

102. Corbo P., Migliardini F. Hydrogen production by catalytic partial oxidation of methaneand propane on Ni and Pt catalysts // Int. Journ. of Hydr. Energy. 2007. V.32. P.55-66.

103. Beretta A., Forzatti P. Partial oxidation of light paraffins to synthesis gas in short contact-time reactors // Chem. Eng. Journ. 2004. V.99. P. 219-226.

104. Adanez et al. Effect of Fuel Gas Composition in Chemical-Looping Combustion with Ni-Based Oxygen Carriers. 2. Fate of Light Hydrocarbons // Ind. Eng. Chem. Res. 2009. V.48. P. 2509-2508.

105. N. Hotz et al. Disk-shaped packed bed micro-reactor for butane-to-syngas processing // Chem. Eng. Sci. 2008. V. 63 P. 5193-5201.

106. Арутюнов B.C., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. М.: Наука. 1998. 361 С.

107. Лапидус A.JL, Голубева И.А., Жагфаров Ф.Г. Газохимия. М.: ЦентрЛитНефтеГаз. 2008. 445 С.

108. Арутюнов B.C. Окислительная конверсия природного газа. М.: Красанд. 2011. 64 С.

109. Фалькевич Г.С и др. Каталитические процессы переработки природного и попутного нефтяных газов в автомобильные топлива // Кат. в пром.2003. №3. С. 10-21.

110. Gas Process Handbook // Hydrocarbon processing. 2006.

111. Christensen T. S., Primdahl 1.1. Improve Syngas Production Using Autothermal Reforming // Hydrocarbon Processing. March 1994. P.39-46.

112. Ernst, W. S., et al. Push Syngas Production Limits //Hydrocarbon Processing. March 2000. P.100.

113. Tindall В. M., Crews M. A. Alternative technologies to steam-methane reforming // Hydrocarbon Processing. November 1995. P.75-82/

114. Winter Madsen S., et al. Advanced reforming technologies for synthesis gas production // International Symposium on Large Chemical Plants. Antwerp, Belgium. September 1998.

115. Babik A. and Kurt J. Slovakian refiner operating new hybrid hydrogen-production process. // Oil & Gas Journal. March 1994. P.66-71.

116. Lurgi. Hydrogen // URL: http://www.lurgi.com/website/fileadmin/user_upload/l_PDF/l_ Broshures_Flyer/englisch/0309e_Hydrogen.pdf (дата обращения: 28.05.2012).

117. Brunauer S., Emmett P.H. The use of low temperature van der Waals adsorption isotherms in determining // J. Am. Chem. Soc. 1937. V. 59 (12). P.2682-2689.

118. Бондарь А.Г., Статюха Г.А., Потяженко И.А. Планирование эксперимента при оптимизации процессов химической технологии. М: Высшая школа. 1980. 184 с.

119. Саутин С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. Л.: «Химия», 1975. 47 с.

Список сокращений и условных обозначений

ААС Атомно-абсорбционная спектроскопия

СЖТ Синтетическое жидкое топливо

СЭМ Сканирующая электронная микроскопия

ТГ Термогравиметрия

ТПВ Температурно-программируемое восстановление

ТПО Температурно-программируемое окисление

ЭДС Энергодисперсионная спектрометрия

ЦКП Центральное композиционное планирование

GTL «Gas to liquids» - конверсия природного газа в жидкие углеводороды

Приложение 1. Титульный лист технологического регламента на пилотную установку конверсии попутного газа в синтез-газ

Учреждение Российской академии наук Ордена I рудокою Красного Знамени Институт нефтехимическою синіє »-а им А В'Іоичиеьа РАН

¡КОПИЯ ВЕРНА

I ЕХНОЛОГИЧГСКИЙ 1'Ы Л/СЫ^|ГГ<4

УТВЕРЖДАЮ

Зам .к1р/ктора ИИХС РАН ^ ^ ^ Антонов

-октября 201 1 г.

Vя»4 " ' / /

на пилотн} ю установку конверсии попутною нефіяноіо к-.м в иш к-¡-газ с раздельной подачей сырья и окислителя

Согласовано.

Главный /М'у// р I"! Новожилов инженер 'ЛШЩ

Начальник Ю.Н.Серов

ОТУ V

Главный В С Агароноь

техно ног /Т"^ ОПУ

Инженер п

ОТ и ТБ

А.М Баранов

Вед на\чный^ I ерчелиев

сої рудник/^

VI ч иа\чныЛгта-;Г -\ Ю Попов согрчдннк

Руководитель ^^А^М Алешин

аналишчсской

группы

Срок действия регламента до 24 октября 201 г

Приложение 2. Технико-экономическая оценка рыночного потенциала технологии конверсии попутного нефтяного газа в синтез-газ (резюме)

В рамках НИР «Разработка основ технологии производства синтез-газа в составе модульных комплексов конверсии попутного газа в синтетическую нефть» была выполнена технико-экономическая оценка рыночного потенциала технологии окислительной конверсии метана на катализаторе, содержащем активный решеточный кислород. Ниже приводится её краткое изложение и основные выводы.

1. Анализ рынка показывает, что в соответствии с данными Всемирного банка Россия является лидером по показателю сжигания

о

попутного газа (37,4 млрд. м ), доля РФ составляет около 27% от всего сжигаемого в мире ПНГ. По данным Росстата из всего объема добытого

л

попутного газа (в 2010 г. - 65,4 млрд. м ) сжигается около 24%, что также

Л

достаточно много - более 15,7 млрд. м . Рост добычи нефти, ужесточение экологических норм и увеличение обязательных платежей нефтяных компаний за сжигание ПНГ в факелах выше нормативных значений стимулирует развитие переработки попутного нефтяного газа и доведение его полезного использования до 95%. Однако к 2010 году норматив был достигнут только компаниями «Сургутнефтегаз» и «Татнефть». Поэтому в настоящее время все крупные нефтегазодобывающие компании утвердили целевые программы по повышению уровня рационального использования ПНГ. На реализацию проектов утилизации ПНГ за период 2010-2015 гг. крупнейшими нефтяными компаниями планируется затратить около 300 млрд. руб., или по 50 млрд. руб. в год (порядка 6%> суммарных инвестиций в добычу нефти).

2. Главными потребителями разрабатываемой технологии получения синтез-газа могут быть Российские вертикально интегрированные нефтяные компании (ВИНК) - ОАО «НК «Роснефть», ОАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «Газпром нефть», ТНК-ВР, ОАО «Башнефть», ОАО «Татнефть», ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «НТК «Славнефть», НК «Альянс», а также другие

121

международные нефтяные компании. Для нефтяных компаний перспективным направлением переработки ПНГ является применение инновационной технологии получения синтетических топлив и других углеводородных продуктов из углеродных газов (технология - Gas То Liquid, GTL), где производство синтез-газа является промежуточным, но ключевым шагом. Хотя реализованного в промышленном масштабе современного производства синтетических моторных топлив по технологии GTL в России пока не существует, выявленные стимулы обосновывают необходимость начала использования данной технологии в РФ. Основным и, соответственно, самым крупным компонентом по объему капитальных затрат, то есть основной составляющей стоимости продукта GTL производств (до 60%) является получение синтез-газа. Следовательно, перспектива применения технологии GTL зависит от разработки и оптимизации эффективных промышленных процессов получения синтез-газа, так как пока только этот путь обеспечивает возможность практически полной конверсии углеводородного сырья в целевые продукты.

Другими потенциальными потребителями разрабатываемой технологии являются производители метанола. Российская Федерация является одним из наиболее крупных игроков на мировом рынке метанола, занимая четвертое место по объемам его выпуска после США, Саудовской Аравии и Тринидада и Тобаго. Доля России в мировом производстве метанола превышает 8 %. По прогнозам к 2015 году мощности по выпуску метанола вырастут до 5,1 млн. т, а средний показатель их загрузки составит 70-77%. В настоящее время в РФ работают 2 малотоннажные установки производства метанола из природного газа на предприятиях ОАО «НОВАТЭК». Успешным примером реализации проекта переработки природного газа и ПНГ в метанол является разработка компании Haldor Topsoe, по технологии которой была построена установка в г. Щекино.

3. Анализ конкурентных технологий показал наличие трех основных

альтернативных процессов получения синтез-газа: паровой конверсии,

122

углекислотной конверсии и парциального окисления. Проведенное исследование достоинств и недостатков данных способов получения синтез-газа позволило сделать вывод, что даже в случае использования самого эффективного из них процесс нуждается в значительных капиталовложениях, так что стоимость произведенного синтез-газа (а эксплуатационные расходы также высоки) составляет около 2/3 от стоимости производимого далее целевого продукта. Снижение стоимости синтез-газа является важнейшим путем обеспечения рентабельности производства последующих на его основе процессов из природного газа. Это обстоятельство стимулирует постоянный поиск новых путей превращения природного газа и ПНГ в синтез-газ.

4. Произведен расчет требуемых первоначальных инвестиций для организации производства получения синтез-газа по разработанной технологии и предполагаемой себестоимости продукта. На основании технологических расчетов разработана спецификация основного технологического оборудования, а также определены оценочные расходные показатели сырья на 1 тонну синтез-газа.

Ориентировочный объем инвестиций, требуемых для реализации проекта производства мощностью 321,8 тыс. тонн в год по синтез-газу, составляет 30,6 млн. долл.

Себестоимость 1 тонны синтез-газа составляет 2112,34 руб. В структуре затрат наибольшую долю занимает попутный нефтяной газ (более 80%), далее идут расходы на электроэнергию (10,6%) и затраты на оплату труда (3,7%).

5. Сравнительный анализ разработанной технологии и конкурентных

методов получения синтез-газа позволяет констатировать, что предлагаемая

технология окислительной конверсии попутного газа на катализаторе,

содержащем активный решеточный кислород, экономически эффективна,

финансово реализуема и может быть востребована на рынке. Инвестиции,

требуемые для производства 1 тонны синтез-газа в год по разрабатываемой

123

технологии в 1,8 раз меньше затрат, которые будут понесены в случае использования процесса паровой конверсии, наиболее часто применяемого в промышленности. Себестоимость получения синтез-газа по разрабатываемой технологии также существенно ниже себестоимости по другим конкурентным технологиям. По отношению к парциальному окислению отмечается снижение на 11%, по отношению к паровой конверсии - на 16%.

Низкая капиталоемкость, невысокое энергопотребление, экономичность, высокая степень взрывобезопасности показывают перспективность данной разработки.

Дополнительно образуется технический азот, генерируется пар высокого и среднего давления, что существенным образом снижает себестоимость целевой продукции.

Особенностью и рыночным преимуществом технологии является отсутствие необходимости в предриформиге попутного нефтяного газа, соответственно процесс существенно упрощается.

6. Сравнительные исследования позволили провести 8\¥ОТ-анализ разрабатываемой технологии, в котором были выявлены ее сильные стороны, слабые стороны, возможности и угрозы.

7. Проведенный расчет финансовых показателей процесса получения синтетического жидкого топлива (СЖТ) из попутного нефтяного газа с применением различных технологий на этапе производства синтез-газа доказал, что снижение издержек производства синтез-газа, которое обеспечивается применением разработанной технологии окислительной конверсии метана на катализаторе, содержащем активный решеточный кислород, позволяет существенно снизить себестоимость производства и повысить его рентабельность. Выявлено, что применение разрабатываемой технологии при производстве СЖТ дает возможность повысить рентабельность продаж на 5%, рентабельность продукции на 10% и увеличить получаемую прибыль с предполагаемой продажи 1 тонны СЖТ на $30.

8. Для проектов производства СЖТ с использованием различных технологий, применяемых на этапе получения синтез-газа, были проведены расчеты основных показателей эффективности: чистой приведенной стоимости, индекса прибыльности, внутренней нормы доходности и модифицированной внутренней нормы доходности, средней нормы рентабельности, а также срока окупаемости и дисконтированного срока окупаемости инвестиционного проекта. Оценка эффективности произведена при максимальных единовременных и ежемесячных издержках для повышения устойчивости проекта в целом. Для возможности сравнительного анализа в расчетах для всех шагов расчетного периода были применены единые ставки дисконтирования равные 2%, 5% и 8 %. Интегральные показатели эффективности проекта рассчитывались по стандартной методике ЮНИДО с применением программного продукта «Project Expert» и Excel.

Результаты расчетов показали, что комплекс производства жидких углеводородов из попутного нефтяного газа демонстрирует высокую экономическую эффективность (NPV = от 21,7 до 61,9 млн. долл., IRR = 12,6%, срок окупаемости — 75 мес., дисконтированный срок окупаемости от 79 до 97 мес.). При этом проект получения СЖТ с применением окислительной конверсии метана на катализаторе, содержащем активный решеточный кислород, имеет более высокие значения показателей эффективности, чем проект получения СЖТ по традиционной схеме парциального окисления.

Для показателя чистой приведенной стоимости при ставке дисконтирования 5 % был проведен анализ чувствительности - методики выявления критических значений показателя чистой приведенной стоимости на изменение параметров проекта на 2%, 4% и 6% и 8%. Как показывают расчеты, показатель NPV наиболее чувствителен к изменению цены сбыта. При снижении цены сбыта на 8% чистая приведенная стоимость проекта будет положительна, но уменьшится на 90,7 % и составит 3,7 млн. долл.

Однако такое резкое снижение цены на нефть в будущем не прогнозируется.

125

Так, в основных сценариях Минэкономразвития России предполагается умеренный рост цен на нефть и другие сырьевые ресурсы (в среднем около 1% в год в реальном выражении).

9. Проведен всесторонний анализ рисков: технологических, экологических, правовых и финансово-экономических, а также предложены мероприятия по их предупреждению и минимизации последствий возникновения. Отмечено, что применение разрабатываемой технологии позволяет элиминировать один из главных рисков - возможность выбросов из воздухоразделительных установок газа, обогащенного кислородом, которые создают риск возникновения пожара. Кроме того низкое давление в реакторно-регенераторном блоке практически исключает выброс реакционных газов из каталитической системы.

10. На основании проведенного технико-экономического анализа с использованием оценочной сетки осуществлена экспертная оценка рыночного потенциала разрабатываемой технологии.

Суммарный рыночный потенциал технологии равен около 16,7 баллов из 21,9 баллов возможных, что составляет более 76%, что свидетельствует о высоком рыночном потенциале разрабатываемой технологии.

Полная технико-экономическая оценка представлена в составе заключительного отчёта о НИР «Разработка основ технологии производства синтез-газа в составе модульных комплексов конверсии попутного газа в синтетическую нефть» (№ госрегистрации 01201174005)

Приложение 3. Титульный лист заключительного отчёта о НИР «Разработка основ технологии производства синтез-газа в составе модульных комплексов конверсии попутного газа в синтетическую

Федеральное röcy;iüj!CiBt-mH>c- бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Зябшей» Иисппп нефтехимического синтеча им. A.B. Топчнеца Российский академии на;, к

УДК 665.632 УТВЕРЖДАЮ

;V£i госрегистрации Ш2Ш ! ?40ü5 ^'/T^'^iv, -ирсктри ИНХС РАН Ннв. .Щ 15-04

I -'

Ais I оков С,В. 20 pi-vcto 2012 г.

ОТЧЕТ

О ІЬЛУЧНОДІССЛ ЕДОВЛТЕЛЬСКОН НАЬОі і-

по ге.мс:

«РАЗРАВОЧ1С А ОСНОВ '! КХНЮІК )ГИИ ПРОИЗВОДСТВА (1-ІИТЕЗ-ГАЗА В СОСТАВЕ МОДУЛЬНЫХ КОМІ І.'ШКСОВ КОНВЕРСИИ ! ЮПУТІ ЮГ'О ГАЗА 15 СИН І Е ПІЧЕСКУЮ і ІРФТЬ» ( ЯІКЛЮЧИ ІСЛІ.іиіП>

шифр «2011 -1.5-5 15-018-005»

Роеударстнемный к'ои'іракі А'" 16. 5. і 2.5001 m 21).0<1. 20! І

зг;иі .vs'l

«АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ Ж СЛЕДОВАНИИ. РАЗРАВО 1 КА МЕ ТОДА

ПЕРЕРАБОТКИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО І АЗА М СНІ 11ЕЗ-ЕАЗ. РАЗРАЬОТКА ПРОЕК ТА ТЕХНИЧЕСКОГО ЧАДАІ НІЯ На ПРОВЕДЕНИЕ

О KP ІО TP)»

1 Іаучнмм руководите;!ь. доктор химических наук

..-і UJ '

>\>Ьі;енмон А. Л.

2у о;- :оі2