ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ 8
РЕФЕРАТ 10
ВВЕДЕНИЕ 13
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 14
1.2 Общие сведения о процессе 14
1.3 Поверхностный механизм СФТ 15
1.4 Аппаратурное оформление процесса 17
1.5 Методы приготовления катализаторов синтеза
Фишера - Тропша 19
1.6 Основные сведения о железных катализаторах для
синтеза 23
1.7 Преимущества ультрадисперсных катализаторов 25
1.8 Получение ультрадисперсных порошков методом ЭВП... 27
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31
2.1 Фазовый состав образцов 31
2.2 Исследование удельной поверхности образцов 34
2.3 Электронный парамагнитный резонанс 34
2.4 Синтез Фишера - Тропша на катализаторе Fe (CO) 35
3 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 40
3.1 Потенциальные потребители результатов
исследования 40
3.1.1 Анализ конкурентных технических решений 41
3.2 Планирование научно - исследовательских работ 43
3.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 43
3.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 44
3.3 Бюджет научно - технического исследования (НТИ) 49
4 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 56
4.1 Характеристика факторов рабочего места 56
4.2 Характеристика опасных факторов 60
4.3 Электробезопасность 63
4.4 Пожарная безопасность 65
4.5 Охрана окружающей среды 67
4.6 Защита в чрезвычайных ситуациях 68
4.7 Правовые вопросы обеспечения безопасности 74
Заключение 75
Список используемой литературы 76
В связи с сокращением мировых запасов традиционной легкодоступной нефти, очень высокую популярность приобретает альтернативный способ получения углеводородных продуктов, такой как синтез Фишера - Тропша, о чем свидетельствуют многочисленные исследования в данной области. Существуют различные технологии синтеза Фишера - Тропша: из газа - в жидкость (GTL - gas-to-liquids), из угля - в жидкость (CTL - coal-to-liquids) и из биомассы - в жидкость (BTL - biomass to liquids ). Углеводородные продукты, полученные в результате процесса GTL, не уступают характеристикам высококачественной легкой нефти. Эффективность данного синтеза зависит от таких показателей, как селективность и производительность, для повышения которых существует два подхода. Первый подход - каталитический, содержащий разработку новых высокопроизводительных катализаторов, способствующих к смещению к максимуму образующихся углеводородов в сторону желаемой фракции. Второй подход - технологический, заключающийся в подборе технологического оформления (тип реактора, способ организации технологических потоков) и режима процесса (температура синтеза, давление в реакторе, объемная скорость, состав исходного газа и т.п.), обеспечивающие увеличение производительности и выхода желаемой фракции углеводородов.
В ходе работы было проведено исследование поверхностей ультрадисперсных порошков, полученных в Институте физики высоких технологий при помощи метода электрического взрыва проводника для трех образцов (Fe(CO), Fe(CO2), Fe(N)). Данный метод позволяет получать мелкие частицы заданного состава, которые обладают высокой удельной поверхностью, многоуровневую организацию структуры и значительные запасы свободной энергии. В результате исследований было выявлено, что образец, полученный в среде оксида углерода целесообразно использовать для синтеза Фишера - Тропша, так как он обладает оптимальными характеристиками:
• развитая удельная поверхность - Буд = 8,03 м / г;
• большее число активных фаз железа (оксид, карбид, a-Fe) -
93,5 % в образце;
• парамагнитность образца: наличие неспаренных электронов - 1,162-1016.
Лабораторный опыт был проведен на образце Fe (CO). В результате была получена смесь бензиновой и керосиновой фракции, в которой преобладают такие группы углеводородов, как парафины, изопарафины и олефины, с содержанием 54,6 % мас., 17,6 % мас., 13 % мас. соответственно.
Смесь полученных углеводородов подвергается очистке и фракционированию с целью получения целевого продукта - синтетического бензина или его высокооктановых компонентов.
