|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
(РНФ-128/23) Создание технологий синтеза катализаторов полимеризации олефинов. Новые компоненты «электронодорные соединения» катализаторов Циглера-Натта для производства полипропилена по суспензионным технологиямНИР
(RSCF-128/23) Creation of technologies for synthesis of olefin polymerization catalysts. New components of "electron-bearing compounds" of Ziegler-Natt catalysts for the production of polypropylene using suspension technologies
- Руководитель НИР: Воскобойников А.З.
- Ответственные исполнители: Горюнов Г.П., Кононович Д.С., Уборский Д.В.
- Участники НИР: Кудакина В.А., Ли К.М., Самсонов О.В., Уринцев Д.И., Шариков М.И.
- Подразделение: НИЛ органического синтеза
- Срок исполнения: 30 июня 2023 г. - 30 июня 2026 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 23-90-01003
- Номер ЦИТИС: 123080400019-8
- Тип: Прикладная
- Приоритетное направление научных исследований: Энергоэффективность и энергосбережение
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике
- ПН России: Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
- Критическая технология России: Технологии новых и возобновляемых источников энергии, включая водородную энергетику
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.17.15 Неорганическая химия
- 31.21.19 Общие синтетические методы
- 31.21.29 Элементоорганические соединения
- 31.25.19 Синтез высокомолекулярных соединений. Физико-химические основы синтеза высокомолекулярных соединений
- Классификатор OECD: Органическая химия
-
Ключевые слова:
полимеризация пропилена, титан-магниевые катализаторы, внутренние доноры, катализаторы циглера, технология получения катализаторов, изотактический полипропилен, полимеризация олефинов
propylene polymerization, internal donors, catalyst production technology, isotactic polypropylene, olefin polymerization, ziegler catalysts, titanium-magnesium catalysts -
Описание:
разработка научных основ технологии титан- магниевых катализаторов с нефталатными внутренними донорами для получения изотактического полипропилена по суспензионным технологиям.
-
Abstract:
It is planned to develop the scientific basis of the technology of Ziegler-Natt catalysts with oil-phosphate internal donors for the production of isotactic polypropylene by suspension technologies. To do this, it is necessary to develop new types of internal donors, confirm the operability of technologies for using internal donors in the synthesis of catalysts, scale and pilot; as well as the developments of experimental batches of catalysts and verify the quality of polymer products, form a package of initial data.
-
Планируемые результаты:
В рамках лабораторной стадии коллектив авторов проекта выполняет работы по дизайну новых каталитических систем с использованием новых компонентов и разработки методов их синтеза. Кроме того, коллектив авторов проекта выполняет оказывает содействие в имплементации полученных результатов у Индустриального заказчика. Полный перечень научно-технологической продукции, формализующий результаты работ по Проекту, следующий: 1. Научно-технический отчет о работах Исполнителя по Проекту в 2023 году, включающий анализ научно-технической литературы на предмет поиска и отбора патентно-чистых семейств внутренних доноров, результаты сравнительного исследования методик синтеза титан-магниевых катализаторов с референсными внутренними донорами, результаты оптимизации наиболее перспективных методик синтеза титан-магниевых катализаторов с референсными внутренними донорами, а также результаты оптимизации методики лабораторных испытаний катализаторов в суспензионной полимеризации пропилена; 2. Образцы титан-магниевых катализаторов с референсными внутренними донорами и полипропилена, полученные Исполнителем по Проекту в 2023 году; 3. Научно-технический отчет о работах Индустриального заказчика по Проекту в 2023 году, включающий информацию об испытаниях референсных катализаторов в суспензионной полимеризации пропилена, а также результаты физико-химических исследований полученных образцов катализаторов и полимеров; 4. Образцы полипропилена, полученные Индустриальным заказчиком по Проекту в 2023 году; 5. Научно-технический отчет о работах Исполнителя по Проекту в 2024 году, включающий информацию о синтезе библиотек внутренних доноров в рамках нескольких патентно-чистых семейств и соответствующих катализаторов по оптимизированным методикам, результаты исследований суспензионной полимеризации пропилена на лабораторной установке, а также данные анализа и физико-химических исследований образцов доноров, катализаторов и полимеров; 6. Образцы внутренних доноров, титан-магниевых катализаторов и полипропилена, полученные Исполнителем по Проекту в 2024 году; 7. Научно-технический отчет о работах Индустриального заказчика по Проекту в 2024 году, содержащий данные, подтверждающие работоспособность технологий применения новых компонентов в синтезе катализаторов Циглера-Натта на уровне лабораторных экспериментов. 8. Образцы катализаторов и полипропилена, полученные Индустриальным заказчиком по Проекту в 2024 году; 9. Научно-технический отчет о работах Исполнителя по Проекту в 2025 году, включающий информацию о проведении сравнительных исследований альтернативных методов синтеза перспективных внутренних доноров, разработанных основах технологии синтеза катализатора на основе наиболее перспективного донора (включая данные по оптимизация метода получения катализатора), полученных укрупненных образцах перспективных внутренних доноров и катализаторах на их основе, а также информации по поводу содействия Индустриальному заказчику со стороны Исполнителя в проведении пилотных испытаний; 10. Образцы внутренних доноров, титан-магниевых катализаторов и полипропилена, полученные Исполнителем по Проекту в 2025 году; 11. Научно-технический отчет о работах Индустриального заказчика по Проекту в 2025 году, включающий информацию о проведенных масштабировании и пилотировании с целью подтверждения работоспособности методов синтеза, разработанных в ходе реализации проекта на лабораторном уровне, а также информацию о наработке опытных партий модельных платформ каталитических систем и верификации качества продуктов в производственных процессах синтеза полипропилена; 12. Образцы катализаторов и полипропилена, полученные Индустриальным заказчиком по Проекту в 2025 году; 13. Заключительный научно-технический отчет о работах Исполнителя за все годы выполнения Проекта, в том числе включающий информацию о работах, проведенных Исполнителем в 2026 году, т.е. информацию о разработанных основах технологии получения наиболее перспективного донора, включающую детальную оптимизацию метода его синтеза, а также информацию о содействии Индустриальному заказчику со стороны Исполнителя в проведении пилотных испытаний опытных партий катализатора; 14. Образцы внутренних доноров, титан-магниевых катализаторов и полипропилена, полученные Исполнителем по Проекту в 2026 году; 15. Заключительный научно-технический отчет о работах Индустриального заказчика за все годы выполнения Проекта, включающий пакет исходных данных для проектирования и/или модернизации опытных и промышленных установок производства катализаторов; 16. Образцы катализаторов и полипропилена, полученные Индустриальным заказчиком по Проекту в 2026 году.
-
Научный задел:
Исполнителем была тщательно проработана и многократно проверена на практике методология работы по разработке катализаторов Циглера-Натта, содержащих стереорегулирующие электронодонорные соединения («внутренние доноры»), в том числе новых семейств, включающая: - разработку подходов к синтезу и синтез новых внутренних доноров, анализ строения полученных соединений физико-химическими методами (ГХ-МС и спектроскопия ЯМР); - синтез содержащих новые внутренние доноры катализаторы Циглера-Натта по различным методикам, анализ состава полученных катализаторов: определение массовых долей магния, титана и внутреннего донора; - сравнительные испытания полученных катализаторов в полимеризации пропилена; - исследование полученных образцов полипропилена: определение массовой доли атактической фракции (соответствующей массовой доле растворимой в ксилоле фракции, XS), определение молекулярно-массового распределения методом гель-проникающей хроматографии.
- Добавил в систему: Воскобойников Александр Зельманович
Соисполнители НИР
| Сибур | Соисполнитель |
Источник финансирования НИР
| грант РНФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 30 июня 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Отбор семейств внутренних доноров; оптимизация методик синтеза референсных катализаторов и полимеров |
| Результаты этапа: 1. Отобрано и проанализировано 253 патентных документа, в которых описано использование донорных органических различных семейств в качестве внутренних доноров в катализаторах Циглера-Натта. 2. Большинство семейств, раскрываемых в отобранных патентных документах, имеют общую формулу D1–A–D2, где D1 и D2 — донорные группы, а А — связывающая их мостиковая группа. 3. На основании анализа литературы было отобрано 11 референсных внутренних доноров, относящихся к разным структурным типам. 4. Было выбрано 6 методик синтеза катализаторов Циглера-Натта, далее по этим методикам было получено 14 катализаторов, содержащих фталатный, диэфирный и сукцинатный доноры (то есть, относящиеся к четвертому, пятому и шестому поколениям катализаторов, соответственно). Методика B была выбрана в качестве наиболее универсальной для синтеза катализаторов с внутренними донорами широкого спектра структурных типов. 5. По методике B было синтезировано 8 катализаторов, содержащих отобранные ранее на основании анализа литературы (п.3) внутренние доноры. 6. Дополнительно было проведено исследование влияния количества внутреннего донора на свойства катализаторов, полученного по методике B с одним из отобранных внутренних доноров. По измененной методике получено 2 образца катализаторов. 7. Для методики ZP было показано, что применение устройства предварительного смешения реагентов — минимиксера — приводит к значительно более высокой активности катализатора. Получен один образец катализатора по модифицированной методике ZP-M. 8. Был проведен анализ состава всех синтезированных катализаторов, определены массовые доли титана и внутренних доноров. 9. Все полученные катализаторы были испытаны в суспензионной полимеризации пропилена. Для большинства полученных образцов полипропилена были определены массовые доли атактической фракции и индексы полидисперсности. 10. Один из наиболее активных образцов катализаторов был испытан в полимеризации пропилена в среде жидкого мономера коллективом ПАО «Сибур Холдинг» в сравнении с образцом коммерческого катализатора. Таким образом, подтверждены его высокая активность и низкое содержание атактической фракции в полученном образце полипропилена. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что поставленные на данном этапе задачи выполнены в полном объеме. | ||
| 2 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Синтез библиотек новых доноров, катализаторов, испытания катализаторов в полимеризации пропилена |
| Результаты этапа: | ||
| 3 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Разработка научных основ технологии получения перспективного катализатора |
| Результаты этапа: | ||
| 4 | 1 января 2026 г.-30 июня 2026 г. | Разработка научных основ технологии получения перспективного внутреннего донора |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".