МИРОВАЯ НЕФТЕХИМИЯ – ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Нефть Биомасса
Газ Торф
Сланцы Снег (100 л / 1 т)
ИСТОЧНИКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
Отходы –
промышленные,
бытовые, сельско-
хозяйственные
Уголь
Газогидраты

МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ НЕФТИ И ОБЪЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ
0,2
22
34,5
4,3
20
19
0,3
59,7
12
8
20
Ближний Восток
Тихоокеанский регион, Южная Америка, Африка, Западная Европа
Башкортостан
Восточная Европа, включая Россию
Северная Америка
Башкортостан
Тихоокеанский регион, Япония, Америка, Африка
Западная Европа
Ближний Восток
Северная Америка
Восточная Европа, включая Россию
Запасы нефти
Потребление нефти

МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УГЛЯ
Россия
Россия
Западная Европа
0,0
Западная Европа
Центральная и Южная
Америка
Северная Америка
Центральная и Южная Америка
Северная
Америка
Африка
Прочие
Прочие
Азия и Океания
Африка
Ближний Восток
Ближний Восток
0,0
Азия и Океания
Природный газ
Уголь

Нефть
Мировые запасы и ежегодная добыча

ОСТАВШАЯСЯ НЕФТЬ
60 % оставшейся нефти в 5 странах Персидского залива:
Саудовская Аравия
Оман
Ирак
Кувейт
Иран

ПРЕДСКАЗАЛ:
1949 г.: ЭРА УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА БУДЕТ
КОРОТКОЙ
1956 г.: МАКСМУМ ДОБЫЧИ НЕФТИ В США БУДЕТ В
в 1970 г., ЧТО ТОЧНО ПОДТВЕРДИЛОСЬ
ЗАКОН ХУБЕРТА:
Время между максимумами ОТКРЫТИЯ объемов залежей нефти и ее ДОБЫЧЕЙ равно 20 – 40 годам
Кинг Хуберт (1903-1986)
ЗНАМЕНИТЫЙ АМЕРИКАНСКИЙ ГЕОФИЗИК

Пик Хуберта в 1970 году,
предсказанный для добычи нефти в США ( 1956 г.)
Момент предсказания
Мт/год
300
200
100
320 Мт/год - максимум добычи нефти в США

Природный газ
Мировые запасы и ежегодная добыча

СООТНОШЕНИЕ ЗАПАСОВ НЕФТИ И ГАЗА В КРУПНЕЙШИХ СТРАНАХ – ЭКСПОРТЕРАХ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
✔
✔
✔
✔

Углекислый газ −СО2

Древесина

Древесина

Сера
Мировые запасы

Мировая нефтехимия
Динамично развивающаяся отрасль промышленности
Темпы роста нефтехимии в 1,5− 2 раза превышают
темпы роста ВВП
Создание новых материалов
Внедрение новых технологий
Повышение эффективности производства
Спрос на продукты нефтехимии
( полимеры, смолы, пластификаторы и изделия из них,
полипропилен, полиэтилентерефталат, поликарбонат,
полистирол)
Все это связано с быстрым развитием научно-технического прогресса

Стратегия развития нефтехимии

НЕКОТОРЫЕ БАЗОВЫЕ МОНОМЕРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В НЕФТЕХИМИИ
(мировое производство > 3000 наименований)
Общий мировой объем продукции химических производств составляет более 300 млн. тонн в год

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ВАЖНЕЙШИХ ВИДОВ ПРОДУКЦИИ НЕФТЕХИМИИ ПО РЕГИОНАМ МИРА
(%)

Б а ш к о р т о с т а н
ОБЪЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА БАЗОВЫХ МОНОМЕРОВ, ПОЛИОЛЕФИНОВ И ПОЛИДИЕНОВ

H2O в каталитическом гидроксилировании олефинов

Каталитическая активация H2O
в синтезе индивидуальных высших спиртов
OH
OH
C12H25OH
C8H17OH
60-80%
40-60%
H2O
H2O
H2, ~100%
H2, ~100%
Pd−PPh3 толуол
СO2
H3BO3

CO2 и H3BO3
в синтезе высших индивидуальных спиртов
СO2 + H2O
O
[Pd]
[Pd]
O
O
OH
H2O
OH

NH3 в синтезе высших аминов
Области применения
Новые технологии
Традиционные технологии
Ингибиторы коррозии, флотореагенты, эмульгаторы, экстрагенты, катализаторы
NH3-H2O
[Pd], 60 oC
> 98%
3
N
H2
N
3
C8
C9
HCN
[Rh], [Pd]
20−60 oC
H2
CN
CH2NH2

КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ГИДРОАМИНИРОВАНИЕ 1,3-ДИЕНОВ – перспективные технологии в синтезе высших индивидуальных аминов
RnNH3-n
2
R2N
RN
2
3
Катализатор
[Pd]─L
Н2О-углеводородная среда
Pd ──NR2
Pd──L
R2NH

СO в синтезе важнейших мономеров

Новое в синтезе бутан-1,4-диола
Традиционный метод
Новый метод
+ CH2O
[Cu]
[Cu-Ni/H2]
HOH2C(CH2)2CH2OH
Бутан-1,4-диол
Al(C2H5)3 + CH2=CH2
[Zr]
20 oC
Al(CH2-CH2)nC2H5
HOH2C(CH2)2CH2OH
С2H5(CH2-СH2)nOH
Высшие спирты
С2–С30
Бутан-1,4-диол
1. O2
2. 2H3O+
150-170оС
120 оС
120 атм.
~100%
[Ti]
30–50 oC
1. O2
2. 2H3O+

НОВЫЙ КЛАСС СОПРЯЖЕННЫХ РЕАКЦИЙ -
основа для создания перспективных технологий

ОДНОСТАДИЙНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ МЕТОД СИНТЕЗА НИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Традиционная технология
Новый метод
Сырье
Каменно-угольная смола
НС≡СН + НСN
Сырье Каменно-угольная смола
СН3СНO + NН3 + CHO
N
VO(acac)2 , CH3OH + CCl4
~ 150 oC
N
V2O5 , NH3 + O2
~450 oC
CO2H
N
Новый метод
Новый метод

Новая технология получения стирола
Бензины прямой перегонки
Традиционная технология
Новая технология
1.
2.
> 90%
Преимущества
Высокая селективность
Отсутствие отходов
Технологичность
Недостатки
Многостадийность
Низкая селективность
Энергоемкость
1.
2.
3.
1200 $/т
1400 $/т

Реакция β–этилирования α–олефинов ─
новые технологии в нефтехимии
Изв. АН СССР.Сер. хим.,1981, № 2, С. 361-364
Новая реакция
CH2=CH2
[Zr]-кат-р
R
AlEtCl
Et
R
Et
R
+
Et2AlCl
-HAlEtCl
, [Zr]-катализатор
Катализатор:
ZrCl4
Zr(OR)4
(RO)nZrCl4-n
Cp2ZrCl2
Эффективность:
100 000 моль олефина /
моль катализатора
Новые технологии
Et2AlCl
Катализатор
[Zr]
~ 20 оС
Пропилен
Этилен
Бутадиен
Изопрен
- H2
- H2
А.С. 941340 ( СССР ). Б.И. № 25 ( 1982 )

Традиционная и новая технологии получения бутадиена и изопрена
Водород
Водород
Традиционная
Новая
Et2AlCl
Катализатор
Al─Cr─K
540─550 оС
Катализатор Fe─K
600─640 оС
C4H8/H2O = 1/10─15
Катализатор
[Zr]
~ 20 оС
Пропилен
Этилен
Катализатор Fe─K
600─640 оС
C4H8/H2O = 1/10─15
Бутадиен
Изопрен

Сернистые нефти Перспективные технологии обессеривания

ОБЕССЕРИВАНИЕ БЕНЗИНОВ, КЕРОСИНА И ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА
Технология внедрена в опытно-промышленном масштабе на Ново-Уфимском НПЗ, Самарском НПЗ и Шкаповском ГПЗ
ПФЦК –полифталоцианин кобальта
ГАЗОВЫЙ КОНДЕНСАТ
(RSH + R’-S-R’ 5%)
Новая технология
Традиционная технология
NaOH
20-30 оС
O2 , ПФЦК
30 оС

Технологии будущего

Технологии будущего
CH4 + 2/3 O2 CH3OH + 1/3 CO
CH4 + 1/2 O2 CH3OH

CH4 + N2O CH3OH + N2
CH4 + CH2O C2H5OH
2 CH4 + ¼ S8 CH2=CH2 + 2 H2S
Технологии будущего
(на окисление)

Технологии будущего
CH4 + H2O CO + 3 H2
CH4 + 1/3 H2O 1/3 C2H2 + 1/3 CO + 2 H2
CH4 + СO2 CH3OH + CO
катализатор
катализатор

Технологии будущего
CH4 + 2 N2 H2N-NH2 + CH2=CH2
CO2 + N2 N2O + CO

Стратегические проблемы нефтехимии