CIEP智力SHOW 100 俄罗斯特辑丨俄罗斯科学院西伯利亚分院催化研究所的优质项目（中俄双语）

空气加热器的工作原理基于液体或气体燃料的二级燃烧。在第一阶段燃料在燃烧器中燃烧。生成的烟气用空气稀释以达到所需的温度并送达催化盒，催化盒由蜂窝结构的六角形催化剂组件组成。在400 - 800 ℃温度下，在催化盒进行燃料不完全燃烧产物和一氧化碳的深度氧化，并还原氮氧化物。过催化盒后，被净化的气体进一步用空气稀释至100 - 120 ℃的温度，并作为热载体用于房屋加热。

发生器配备自动点火系统、气体和空气供给自动调节系统，以保持加热所需温度，保证在紧急情况下停止供气。

所用的氧化催化剂具有较高的催化活性、热稳定性（1000 - 1200 ℃）、催化剂毒性抵抗性和温度急剧波动影响。

研制了标准规格的热功率为0.1 - 0.3 MW的系列空气加热器。

项目前景：

技术优势：

- 用有毒物质含量低于封闭屋室规定卫生标准的热空气直接加热房屋；

- 燃烧系数及燃料热量有效利用系数高：约99 ％，国内类似产品只有88％；

- 冷空气与加热空气间的温度差不低于110 ℃，类似工业产品TГ - 1,5只有50 ℃。

投资成本低：该设备的成本及其安装费用只是传统加热设备的几分之一。

所需资源描述

拟合作方式：供应设备及催化剂

温室加热用的催化空气加热器

催化剂组件 - 空气加热器催化盒的元件

Каталитические воздухонагреватели

Используется для

автономного обогрева теплиц, животноводческих ферм, хранилищ, ангаров, производственных и вспомогательных помещений, а также использование каталитических генераторов горячего воздуха в качестве базового элемента локального теплоснабжения строящихся жилых зданий и промышленных сооружений.

При отоплении теплиц, дополнительный положительный эффект достигается за счет углекислотной подкормки растений.

Создание защитной атмосферы в овощехранилищах.

Устройство может быть использовано в составе технологических установок для сушки различных материалов.

Аналоги

Зарубежных и отечественных аналогов сжигания топлив в устройствах с блочным катализатором сотовой структуры – НЕТ.

Новизна разработки

Генерирование тепловой энергии c использованием технологии беспламенного каталитического окисления различных видов топлив (газовое и жидкое топливо) на поверхности катализаторов.

Прямой обогрев закрытых помещений горячим воздухом с содержанием токсичных веществ ниже установленных санитарных норм.

Каталитические воздухонагреватели состоят из двух независимых блоков:

- воздухонагреватель прямого обогрева

- блок каталитической кассеты – насадка на воздухонагреватель

Работа воздухонагревателя основана на двухстадийном сжигании жидкого или газообразного топлива. На первой стадии осуществляют сжигание топлива в газовой горелке. Полученные топочные газы разбавляются воздухом для достижения необходимой температуры и подаются на каталитическую кассету, собранную из шестигранных блоков катализатора сотовой структуры. На каталитической кассете при температуре 400–800 °С протекает глубокое окисление продуктов неполного сгорания топлива и оксида углерода, а также восстановление оксидов азота. После кассеты очищенный газ дополнительно разбавляется воздухом до температуры 100–120 оС и используется в качестве теплоносителя для обогрева помещений.

Генератор снабжен системой автоматического розжига, автоматического регулирования подачи газа и воздуха для поддержания необходимой температуры нагрева и прекращения подачи газа в аварийных ситуациях.

Используемый оксидный катализатор характеризуется высокой каталитической активностью, термостойкостью (1000 – 1200 оС), а также устойчивостью к каталитическим ядам и резким колебаниям температуры.

Разработан типоразмерный ряд воздухонагревателей с тепловой мощностью от 0,1 до 3 МВт.

Преимущества

Прямой обогрев помещений горячим воздухом с содержанием токсичных примесей ниже санитарных норм (ПДК) для закрытых помещений.

Высокий коэффициент сжигания и полезного использования теплоты топлива - около 99% вместо 88 % для отечественного аналога

Температурный интервал между холодным и нагретым воздухом – не ниже 110 оС вместо 50 оС для промышленного аналога ТГ-1,5.

Низкий уровень инвестиционных затрат – стоимость оборудования и его монтажа в разы меньше стоимости традиционного обогревающего оборудования.

·02·

催化供热装置

项目信息

项目概况：

应用领域：市政及工业设施的独立供暖和热水供给，还可作为紧急备用热源。

项目简介：催化供热装置的工作原理：燃料在带有催化剂流化床的反应器中，在低于800 ℃的温度下燃烧，同时通过布置在催化剂床上的热交换器将释放出的热量排出。在催化供热装置中，固体燃料和废物以及那些在传统锅炉装置中不能活很难燃烧的低热量物质进行有效的燃烧。装置的热功率为0.25 - 12 MKcal / h。褐煤、锯末、木屑和各种废弃物，包括稻壳、泥炭、工业及公用事业固体废物中的碳的燃耗量超过98 ％（重量比）。废气中的有毒物质含量显著低于排放容许限值。目前国外还没有类似的催化剂沸腾床燃烧炉产品。

固体燃料锅炉工作指标对比表：

研发技术创新点：

1、各种燃料在固体氧化物催化剂的表面上进行无焰催化燃烧。

2、换热面直接在催化剂床上，使获得热量的同时排出热量。

3、保证碳燃耗量高达97 ％，且无烟尘和炉渣。

4、燃料在低温下进行燃烧（700 - 750 ℃）。

与现行的固体燃料供热装置相比，催化供热装置的优势体现在：

•使燃烧温度从1200 ℃降低到700 - 750 ℃；

•使热量生产成本降低35 ％以上；

•使有害排放物（氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳）向大气的排放量降至10 %；

•使锅炉尺寸和制造耗材量降至1 / 3 - 1 / 15；

•燃料热能利用系数高达93 ％，类似工业装置只有70 - 80 %；

•可使用各种燃料成分（木材、木质素、活性污泥、低级煤、页岩、泥炭）；

•可以在市区建造催化供热装置锅炉房进行局部地区的供热。

研发状况：

•进行了装置的工业生产（“热力软件 - 西伯利亚”有限责任公司，新西伯利亚）和催化剂的工业生产（“晓尔科沃催化剂厂”有限责任公司，莫斯科州晓尔科沃市）。

•研发了热功率为0.25 - 12 MKcal / h的系列型号催化供热装置。

•建成并投入使用了催化供热装置模块化锅炉房。

所需资源描述

拟合作方式：供应设备及催化剂

基于催化供热装置的КТУ - 3锅炉房，燃料为煤，功率为3 MKcal / h，（阿尔特什塔 - 2供热站，科迈罗沃州）

催化供热装置的反应器

Реверс-Процесс--Каталитическая очистка отходящих газов

Процесс может эффективно очистить отходы промышленного производства газа. Центр организовал ряд китайских компаний для проведения технических обменов с российскими владельцами технологий. Передовые российские технологии признаны китайскими компаниями. Китай и Россия провели много технических и деловых обменов. Российская сторона готова перенести процесс и обеспечить производство и поставку оборудования и катализатора.

Принцип процесса. Реверс-Процесс - это процесс периодического изменения направления очищенного газа через катализатор с неподвижным слоем каждые 5-100 минут. Этот новый метод очищает выхлопные газы на оксидном катализаторе для очистки выхлопных газов, содержащих оксиды азота, аммиак, оксид углерода, диоксид серы и органические примеси.

Токсичные примеси на катализаторе превращаются в безвредные вещества. Тепло, выделяемое во время реакции, используется для нагрева очищенного газа.В процессе очистки не требуется внешний источник тепла.

Перспектива проекта: более 30 комплектов оборудования (производительность от 500 до 100 000 м3 / ч), созданного в соответствии с процессом коммутации, работают на заводах в России, странах СНГ, США, Болгарии, Японии и Австралии.

·03·

气体净化中的硫化氢一步脱除技术

项目信息

项目概况：

应用领域：石油和天然气伴生气体、克劳斯尾气、地热蒸汽等的净化。

项目简介：

该技术原理是硫化氢直接氧化成硫。适用于：

- 在带有催化剂流化床的反应器中，在230 - 270 ℃温度下，高度浓缩的气体（体积比为5 - 95 ％）的净化；

- 在蜂窝结构的催化剂中，在180 - 270 ℃温度下，稀释气体（体积比为0.01 - 5 ％）的净化。

技术的优势：

- 硫的高度回收（达到97 %）；

- 改善石油和天然气开采与加工地点的生态环境状况；

- 净化装置投资回收周期短：1 - 2年。

技术研发的状况：在系列俄罗斯石油加工企业进行了该技术的工业实验性试验。

直接在油田使用了石油伴生气净化装置（80立方米/小时）。

所需资源描述

拟合作方式：技术转让

净化克劳斯尾气，鄂木斯克天然气工业石油公司

石油气净化，塔特石油公司

Технология одностадийной очистки газов от сероводорода

Область применения

Очистка попутных нефтяных и природных газов, хвостовых газов процесса Клауса, геотермального пара и др.

Описание

Технология основана на прямом окислении сероводорода в серу и применима для очистки:

- высококонцентрированных газов (5-95 об. %) в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора при 230-270°С,

- низкоконцентрированных газов (0,01-5 об. %) на блочных катализаторах сотовой структуры при 180-270°С.

Преимущества

- Высокая степень извлечения серы (до 97 %).

- Улучшение экологической обстановки в местах добычи и переработки газов и нефти.

- Быстрая окупаемость установок очистки - 1-2 года

Состояние

- Проведены опытно-промышленные испытания технологии на ряде нефтеперерабатывающих предприятий России.

- Введена в эксплуатацию установка очистки попутных нефтяных газов (80м3/ч) непосредственно на нефтяном месторождении.

·04·

污水淤泥的催化处理技术

项目信息

项目概况：

应用领域：独立热能系统。市政公共事业、农业、食品企业、木材加工和纸浆造纸工业污水污泥的处理。

项目简介：国内外目前还没有类似的带蜂窝结构催化剂的燃料燃烧处理装置。

潮湿的废物经机械脱水后的湿度为70 - 80 ％，供到催化剂流化床，在650 - 750 оС温度下进行废物干燥和焚烧。按传统的方式（在旋流器和湿式除尘器中），在气动输送工况下，灰分残留物从流化床排除，然后运走储存。反应器出口的烟气的热量用于加热空气，热空气供到催化剂流化床，也可用于热交换器获取热水。

技术研发程度：该技术已进行了实验室规模和工业生产规模的测试。

项目前景：在残渣湿度低于75 %时，该处理流程不会导致额外的燃料损失。设备的尺寸和金属耗用量低至十五分之一。排放气体中的有毒物质（包括二恶英、碳、氮和硫的氧化物）含量低。

所需资源描述

拟合作方式：技术转让

淤泥处理催化剂

Технология каталитической переработки иловых осадков сточных вод

Область применения

Переработка осадков сточных вод коммунальных хозяйств, сельского хозяйства, предприятий пищевой, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности.

Аналоги

Зарубежных и отечественных аналогов сжигания топлив в устройствах с блочным катализатором сотовой структуры – НЕТ

Влажные отходы после механического обезвоживания до влажности 70-80% подаются в псевдоожиженный слой катализатора, где при температуре 650-750оС происходит сушка и сжигание отходов. Зольные остатки выносятся из слоя в режиме пневмотранспорта и улавливаются по традиционной схеме (в циклонах и мокром скруббере), а затем вывозятся на складирование. Тепло дымовых газов после реактора используется для нагрева воздуха, подаваемого на псевдоожижение слоя катализатора, и для получения горячей воды в теплообменнике.

ªПроцесс проводится без затрат дополнительного топлива при влажности осадков до 75мас. %.

ª Снижение габаритов и металлоемкости аппаратов более чем в 15 раз

ª Уменьшение образования токсичных веществ в газовых выбросах, в том числе диоксинов, оксидов углерода, азота и серы.

Степень освоения

- Технология апробирована в лабораторном и промышленном масштабе.нефтеперерабатывающих предприятий России.

·05·

逆向供气净化法

项目信息

项目概况：

应用领域：废气净化（去除氮和氨的氧化物、二氧化硫、挥发性有机化合物和一氧化碳），煤矿循环废气有效利用。

项目简介：该方法的原理是：周期性改变低温气体混合物向预先加热的催化剂固定床的进料方向。周期性逆转的气流在催化剂固定床的中心建立一个高温区（800 - 1000 °C）。根据当地需求，热量或在余热锅炉中再利用，在二次回路中生成热水，或用在蒸汽轮机上，连接发电机。净化程度约99.5 ％。

研发技术的优势：使用该方法可以

- 使连接部件的金属耗用量减小到1 / 10 - 1 / 2；

- 使接触组件的水力阻力降至2 / 3 - 1 / 2；

- 使接触组件的建造成本降低30 - 60 %。

利用逆向供气净化法能够在不供热的条件下稳定处理成分变化的排放气体。此外，使用该方法还能进一步有效利用处理废气中的高能反应物或中、高浓度反应物时的反应热量。

技术研发现状：在俄罗斯和国外共计100多个装置投入运行，功率（按气体体积）为500 - 100000 m3/h，净化废气中的氮氧化物、二氧化硫、有机化合物和一氧化碳。

所需资源描述

拟合作方式：供应催化剂

废气净化装置

Реверс - Процесс

Область применения

очистка отходящих газов от оксидов азота и аммиака, диоксида серы, летучих органических соединений и оксида углерода, утилизация вентиляционных выбросов угольных шахт.

Суть, метода заключается в периодических изменениях направления подачи газовой смеси, имеющей низкую входную температуру, в предварительно разогретый неподвижный слой катализатора. Периодический реверс газового потока позволяет создать в центре слоя катализатора высокотемпературную зону (800–1000 °С). В зависимости от локальных потребностей тепло утилизируется либо в котле-утилизаторе, где на вторичном контуре производится теплофикационная вода, либо в паровой турбине, сочлененной с электро-генератором. Степень очистки - около 99.5%.

Преимущества

Метод позволяет:

— снизить металлоемкость контактного узла в 2 — 10 раз;

— уменьшить гидравлическое сопротивление контактного узла в 1,5 — 2 раза;

— снизить стоимость строительства контактного узла на 30 — 60%;

РЕВЕРС-ПРОЦЕСС позволяет стабильно без подвода тепла перерабатывать отходящие газы переменного состава. Кроме того, метод создает возможность дополнительной утилизации тепла реакции в случае переработки высокоэнергетичных реагентов или средних и высоких концентраций перерабатываемых газов.

Состояние разработки более 100 установок мощностью по газу от 500 до 100000 м3ч в России и за рубежом по очистке газовых выбросов от NOx, SO2, органических соединений и оксида углерода.

·06·

碳纳米纤维材料

项目信息

项目概况：

应用领域：碳纳米纤维用作路面材料的强化添加料，金属和陶瓷复合材料的强化添加料，建筑材料的纳米级强化。

项目简介：研制了催化剂，研发了由生产氯乙烯时产生的伴生石油天然气和含氯有机废物来制取碳纳米纤维的方法。

碳纳米纤维材料的基本类型：同轴锥形，叠状，羽状。碳纳米纤维材料的直径为50 - 300纳米，长度为0.5毫米。

添加碳纳米纤维材料（质量百分比0.05 - 0.2 ％），能使钢筋混凝土结构的强度增加至1.5倍，以此使其成本降低30 %。

研发阶段：进行碳纳米纤维材料的生产，年产量可达500公斤。

作为添加料在各种复合材料中进行了实验性测试。

所需资源描述

拟合作方式：技术转让

碳纳米纤维材料制造设备

Углеродные нановолокнистые материалы (УНВ)

Область применения

Углеродные нановолокна используют: в качестве упрочняющих наполнителей для материалов дорожного покрытия, полимерных, металлических и керамических композитов, наноармирования строительных материалов.

Описание

Разработан катализатор и процесс получения углеродных нановолокон (УНВ) из попутного нефтяного газа и хлорорганических отходов производства винилхлорида.

Базовые типы УНВ: коаксиально-конические, стопчатые, перистые. Диаметр УНВ: 50-300 нм, длина - до 0.5 мм.

Добавка УНВ (0,05-0,2 мас.%) обеспечивает увеличение прочности железобетонных конструкций в 1,5 раза, что снижает их стоимость на 30%.

Стадия освоения

Создано производство УНВ (до 500 кг/год).

Наработаны опытные партии для опробования в качестве добавок в различных композитах.

·07·

催化剂有效装填的新方法

项目信息

项目概况：

应用领域：催化设备的装填。

项目简介：装置用于化学和石油加工工业（氢、氨、甲醇的生产；重整炼油和加氢精制等）中的板式和管式工业反应器催化剂装填，形成同类散装堆积催化剂层。

也可用于散装粒状货物运输中装载散体物料。

利用装填设备，可以形成不同形状（球形、片形、环形）的同类散装堆积催化剂层。颗粒从较低的高度自由降落，以保证其完整性。粒子借助压缩空气（根据工艺需要可以用氮气）按反应器的横截面散落分布，气体压力为0.15 - 0.5 MPa，压力大小取决于接触器直径和催化剂的堆积密度。

优势：

• 能使催化剂层更密实（增加10 - 15 ％）。

• 操作过程中能保证催化剂层的收缩量最小。

• 可使管路间的流体阻力波动值降低 1.0％。

• 通过改变迎面空气流的速度，可以调节装载层的密度。

• 在装填时可保持颗粒的完整性。

• 在装填时可从催化剂颗粒分离灰尘。

研发现状：制造了各种型号的设备。在俄罗斯各企业按合同共装填了3000多吨催化剂。

所需资源描述

拟合作方式：合作研发

板式反应器的装填

Новый эффективный способ загрузки катализаторов

Область применения

Устройства для загрузки и формирования однородных насыпных слоев катализатора в полочных и трубчатых промышленных реакторах, используемых в химической и нефтеперерабатывающей промышленности (производства водорода, аммиака, метанола; риформинг , гидроочистка и др.)

Перспективно для загрузки сыпучих материалов при транспортировке сыпучих грузов

Загрузочные устройства позволяют формировать однородные насыпные слои катализатора различных форм (гранулы, таблетки, кольца), при свободном падении частиц с небольшой высоты, гарантирующей их сохранность. Распределение частиц по сечению реактора осуществляют с помощью сжатого воздуха (при технологической необходимости азота) под давлением 0,15-0,5 МПа в зависимости от диаметра контактного аппарата и насыпной плотности катализатора.

Преимущества

Создание более плотных (на 10-15 %) слоев катализатора.

Обеспечение минимальной усадки слоев при эксплуатации.

Уменьшение разброса гидравлического сопротивления труб между собой до 1,0 %.

Возможность регулирования плотности загружаемого слоя за счет изменения скорости встречного потока воздуха

Сохранение при загрузке целостности частиц.

Отделение пыли от частиц катализатора при загрузке.

Состояние разработки

Изготовлены устройства различных типов.

Загружено по договорам более 3000 т катализатора на предприятиях России.

◆ 机构信息 ◆

项目机构：俄罗斯科学院西伯利亚分院G.K.鲍列斯科夫催化研究所Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН

机构简介：俄罗斯科学院西伯利亚分院催化研究所于1958年组建，隶属于苏联科学院西伯利亚分院。1980年催化研究所因为在国际合作领域所取得的成就而荣获“国际金星奖”。1994年根据俄罗斯联邦政府的决议催化研究所被授予“俄罗斯联邦国家科学中心”的地位。现如今的俄罗斯科学院西伯利亚分院催化研究所是世界催化领域最大的科研中心之一，它拥有约1000名人员，其中有350人为科研工作者。催化研究所在圣彼得堡和弗尔加格勒设有分所。

如对相关项目有合作意向

可联系我们获取更多详细资料

联系人：温少波 13936161167

邮箱：wenshao19@126.com