Номер соглашения Федеральная целевая программа Исследования и разработки

<Номер соглашения> Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014— 2020 годы» Приоритетное направление: Энергоэффективность, энергосбережение и ядерная энергетика Программное мероприятие: Мероприятие 1. 3 «Проведение прикладных научных исследований и разработок, направленных на создание продукции и технологий» Соглашение № < 14. 607. 21. 0131> от <27. 10. 2015> на период 2015 - 2017 гг. Тема: «Разработка комбинированного энергохимического процесса прямой окислительной конверсии природных и попутных газов в метанол, синтетический бензин и электроэнергию» Руководитель проекта: проф. В. С. Арутюнов Получатель субсидии Цели и задачи проекта Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) Соисполнители: ИНХС РАН, ИХФ РАН Индустриальный партнер Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания «Космос-Нефть-Газ» Сайт: www. kng. ru Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" - предприятие, предоставляющее полный цикл услуг – от разработки проектов до изготовления и поставки оборудования для нефтяной, газовой, химической отраслей промышленности и атомной энергетики. Роль в проекте: Проектирование и изготовление экспериментального образца блока получения метанола демонстрационной энергохимической установки прямой окислительной конверсии природных и попутных газов производительностью по газу не менее 300 м 3/ч. , организация испытаний. Ожидаемые результаты проекта 1. Будут созданы научные и технологические основы принципиально новой комбинированной энергохимической технологии прямой окислительной конверсии природных и попутных газов в метанол, бензин и электроэнергию. 2. Будет спроектирована, изготовлена и введена в эксплуатацию демонстрационная установка прямой окислительной конверсии природных и попутных газов в метанол производительностью по газу не менее 300 м 3/ч. 3. Будет разработано технико-коммерческое предложение, включая ТЭО, для создания опытно-промышленной комбинированной энергохимической установки прямой окислительной конверсии природных и попутных газов в метанол производительностью по природному газу не менее 2 тыс. м 3/час. 1. Создание новой комбинированной энергохимической технологии прямой окислительной конверсии природных и попутных газов в метанол и бензин, а также электроэнергию. 2. Создание рентабельной промысловой технологии конверсии природного газа из малодебитных и низконапорных месторождений в более востребованные и более легко транспортируемые жидкие химические продукты и моторные топлива. 3. Повышение энергоэффективности использования отечественных ресурсов природного газа. 4. Экономически обоснованное прекращение факельного сжигания ПНГ. 5. Обеспечение удаленных регионов электроэнергией, химическими продуктами, моторными топливами и высокооктановыми компонентами Перспективы практического использования 1. Компании, эксплуатирующие небольшие нефтяные месторождения с объемом выделяемого попутного газа менее 50 -100 млн м 3/год, большая часть которого в настоящее время сжигается на факелах, получат технологию для их экономически эффективной утилизации. 2. Нефте- и газодобывающие регионы получат экономически эффективную технологию для удовлетворения собственных потребностей в метаноле-ингибиторе гидратообразования, а также развития энергетики на базе электрохимических источников тока, работающих на метаноле. 3. За счет собственного малотоннажного производства бензина значительно снизится зависимость регионов от завоза дорогостоящего моторного топлива и повысится рентабельность региональных отраслей за счет снижения затрат на транспортные расходы. Текущие результаты проекта 1. Проведены теоретические исследования устойчивости режимов окислительной конверсии природного газа, а также возможности повышения выхода целевых продуктов при проведении процесса в нестационарных режимах. 2. Проведены экспериментальные исследования существующего экспериментального образца лабораторного стенда высокого давления ИПХФ РАН. 3. Разработан и изготовлен экспериментальный образец лабораторной совмещенной установки получения бензинов из продуктов прямого парциального окисления природного газа. Проведены его экспериментальные исследования. Область колебательного режима на фазовой плоскости Зависимость температуры от времени при (начальная температура – давление) при значениях: разных значениях коэффициента избытка φ=0. 8, h=0. 0042 кал/(см 2*с*K), τr=0. 5 c, V=0. 1 м 3. горючего φ : φ =1 (стехиометрия) – 1, φ =0. 9 – Сплошная линия – полный кинетический механизм, 2, φ =0. 8 – 3, φ = 0. 7 – 4. T 0=1050 K, p=1 атм, пунктир - сокращенный кинетический механизм. h=0. 0042 кал/(см 2*с*K), τ =0. 5 c, V=0. 1 м 3. r Схема двухстадийного процесса получения бензина из продуктов прямого парциального окисления природного газа без их разделения 4. Разработан и изготовлен экспериментальный образец демонстрационного модуля получения бензина из продуктов демонстрационной Экспериментальный стенд высокого установки прямого парциального окисления давления ИПХФ РАН природного газа. 5. Разработана рабочая конструкторская документация на изготовление экспериментального образца демонстрационной энергохимической установки прямой окислительной конверсии природных и попутных газов в метанол, производительностью по газу не менее 300 м 3/ч. . 6. Изготовлен экспериментальный образец демонстрационной энергохимической установки прямой окислительной конверсии природных и попутных газов в метанол, производительностью по газу не менее 300 м 3/ч. 7. Разработан технологический регламент процесса получения метанола на демонстрационной энергохимической установки, а также программы и методики ее исследовательских испытаний. Блок сепараторов 14. 607. 21. 0131 и регуляторы давления Реактор парциального окисления метана и регуляторы расхода газа (а), реактор синтеза бензина и циркуляционный компрессор (б) Зависимость концентрации метанола (♦) и формальдегида (■) в жидкой фазе, а также выхода метанола (▲) от давления при окислении природного газа. Т = 500550 о. С, [С]о = 3, 5% Зависимость концентрации метанола (♦) и формальдегида (■) в жидкой фазе, а также выхода метанола (▲) от начальной концентрации кислорода в газовой смеси при окислении природного газа. Р = 80 атм, Т = 480 -560 о. С