1. Процессы и технологии
2. Способы синтеза (получения) материалов
3. Материалы, Вещества, Препараты
4. Установки, Приборы, Модули и т.п.
5. Новые методы

1. Процессы и технологии

- процесс одностадийного синтеза диметилового эфира (ДМЭ) из синтез-газа, отличающийся высокими технико-экономическими показателями: производительность единицы объема катализатора вдвое выше, чем в однотипном процессе синтеза метанола, а конверсия «за проход» - в два-три раза. В результате производство ДМЭ оказывается на 10-20% дешевле производства эквивалентного количества метанола, который в настоящее время используется в промышленности, как сырье для синтеза ДМЭ. Процесс может быть осуществлен из синтез-газа любого состава, в том числе из «бедного» синтез-газа, получаемого при окислении природного газа воздухом, из газообразных продуктов газификации угля, растительных остатков и т.д. (лаборатория кинетики, А.Я.Розовский, Г.И.Лин);- процесс получения высокооктанового бензина из диметилового эфира. Бензин характеризуется высоким экологическим качеством: при октановом числе 92-93, содержание ароматических соединений ~30%, бензол <0,1%, дурол, изодурол отсутствуют; содержание непредельных углеводородов ~1% . (лаборатория кинетики, А.Я.Розовский, Г.И.Лин, совместно с ИОХ РАН);- на базе комплекса предыдущих разработок создана единая технология переработки природного газа в диметиловый эфир и/или бензин. Технология апробирована на уровне опытной установки мощностью 430 кг метана в час для первой стадии (синтез-газ) и на порядок меньшей – для последующих (ДМЭ, бензин) (лаборатория физикохимии импульсных процессов, Ю.А.Колбановский, лаборатория кинетики, А.Я.Розовский, совместно с ИОХ РАН и «ВОЕНМЕХ», г. С.-Петербург);
- технология получения метиметакрилата путем переработки метилацетилен-алленовых фракций с конверсией исходного сырья 75-80% при селективности образования метилметакрилата 96-97% (лаборатория каталитического синтеза на основе оксидов углерода и углеводородов, Е.В.Сливинский);
- процесс синтеза углеводородов бензиновой и дизельной фракций из «бедного» синтез-газа в реакторе с неподвижным слоем гетерогенного бинарного катализатора. Конверсия оксида углерода за один проход 94-98%, возможна переработка синтез-газа с высоким содержанием инертных газов (до 50%), производительность по жидким углеводородам 75-85 г/л. ч при давлении 30 атм и температурах до 3000С. Соотношение между бензиновой и дизельной фракциями углеводородов можно варьировать от 6:1 до 3:2. Октановое число синтетического бензина без добавок равно 76 (лаборатория каталитического синтеза на основе оксидов углерода и углеводородов, Е.В.Сливинский);
- двух стадийная технология получения высокоэнергоемкого горючего ЖРД “Боктан” мощностью 20 т/год на базе реакции метатезиса метиленциклобутана - побочного продукта промышленного производства изопрена (лаборатория химии карбоциклических соединений, Е.Ш.Финкельштейн, совместно с ОАО “ВНИИОС”);
- технология производства ацетилена и технического водорода плазмохимическим пиролизом природного газа и технология производства технического углерода и водорода плазмохимическим пиролизом углеводородов (лаборатория плазмохимии, Д.И Словецкий);
- процесс сжигания хлорсодержащих органических отходов в химическом реакторе – модифицированном ЖРД, исключающий образование диоксинов (лаборатория физико-химии импульсных процессов, Ю.А. Колбановский, совместно с "ВОЕНМЕХ-ом", г. С.-Петербург);
- процесс уничтожения фосфорорганических отходов при горении в химическом реакторе – модифицированном ЖРД (лаборатория физикохимии импульсных процессов, Ю.А. Колбановский, совместно с TNO – Prince Maurits Laboratory, Нидерланды);
- базовый проект технологии гидрооблагораживания и конверсии остатков атмосферной и вакуумной перегонки сернистой нефти при низком давлении на микрогетерогенном катализаторе, полученном из паромолибдата аммония. Технология рекомендована к применению в схемах глубокой переработки нефти, а также при реконструкции действующих НПЗ (лаборатория нефтехимических процессов, С.Н. Хаджиев, совместно с Институтом горючих ископаемых и ГрозНИИ);
- процесс обезвреживания выбросов NОx, СО и углеводородов, в котором технология очистки от NОx осуществляется селективным восстановлением пропаном (отдел разработки технологий и научного оборудования, В.Ф.Третьяков, совместно с ИК СО РАН);
- технология беспламенного сжигания топлив на La-Mn-, La-Sr-содержащих блочных катализаторах для получения тепла с экологически чистым выбросом (альтернатива факельному сжиганию) и уничтожения токсичных органических соединений в режиме беспламенного сжигания. (отдел разработки технологий и научного оборудования, В.Ф.Третьяков, совместно с лабораторией кинетики, ИК СО РАН и химическим факультетом МГУ). Работа удостоена золотой медали на Международном салоне инноваций и изобретений «Эврика-2000» в Брюсселе;
- технология опытного производства мономера 1-триметилсилил-1-пропина (ТМСП) и полимера поли-1-триметилсилил-1-пропина (ПТМСП) для производства новых мембран, используемых в процессах паро- и газоразделения (лаборатория синтеза селективно-проницаемых мембран, В.С. Хотимский, совместно с АО "Ярсинтез");
- технология и промышленная установка (ОАО "Оргсинтез", Казань) для получения олигодиенильных комплексов переходных металлов (цирконий, никель), которые могут быть использованы в качестве компонентов биядерных катализаторов полимеризации олефинов и диенов, в процессах олигомеризации этилена и пропилена, а также для очистки продуктов пиролиза от алленовых и ацетиленовых углеводородов. Осуществлен синтез 200 кг цирконий-органического соединения (лаборатория полимеризации олефинов и каталитических превращений углеводородов, В.М. Фролов);
- гибкая, малостадийная, технология получения моноеновых компонентов феромонов насекомых-вредителей лесопаркового и сельского хозяйств. На базе имеющегося в институте оборудования возможно создание производства таких количеств компонентов феромонов насекомых, которые могут полностью решить проблему экологически безопасной борьбы с рядом насекомых-вредителей регионов России и стран Европы и Азии (лаборатория химии карбоциклических соединений, Е.Ш. Финкельштейн);

2. Способы синтеза (получения) материалов

- cпособ получения цис-полибутадиена на кобальтовом катализаторе, получен патент РФ. (лаборатория металлоорганического катализа, В.А.Яковлев, совместно с Ефремовским заводом СК);
- способ получения смесей цис- и транс-полимеров бутадиена и изопрена на бинарных катализаторах, получен патент РФ (лаборатория металлоорганического катализа, В.А. Яковлев, совместно с лабораториями физико-химических исследований и полимеризации олефинов и каталитических превращений углеводородов);
- способ применения новых безформальдегидных, экологически чистых полиэлектро-литных композиций для эффективного закрепления красителей на хлопчатобумажном волокне в текстильном производстве (лаборатория химии полиэлектролитов и поверхностно-активных полимеров, Д.А. Топчиев);
- способ модификации неорганических анизотропных мембран обработкой пироуглеродом, получен патент РФ (лаборатория химии нефти, О.П.Паренаго);
- способ получения тонкого покрытия поверхности металлокерамической мембраны с целью повышения устойчивости к абразивному износу, которая на порядок выше немодифицированной мембраны при практически полном сохранении проницаемости (лаборатория каталитического синтеза на основе оксидов углерода и углеводородов, Е.В.Сливинский);
- способ получения полупродуктов для производства высококачественного корвалола и валокордина, способ запатентован и отработан в масштабе пилотной установки (лаборатория каталитического синтеза на основе оксидов углерода и углеводородов, Е.В.Сливинский);
- моделирование процесса структурного реакционного литья под давлением (лаборатория реологии полимеров, В.Г.Куличихин);
- способ модификации промышленных полиэфиров, включая получение на их основе жидкокристаллических полимеров, с целью повышения их механических характеристик, теплостойкости и термостойкости (лаборатория реологии полимеров, В.Г.Куличихин);
- реализация разработанного принципа подбора компонентов для создания полимерных смесей и сплавов с заданными свойствами (лаборатория реологии полимеров, В.Г.Куличихин);

3. Материалы, вещества, препараты

- высокопроизводительные промотированные железные катализаторы гидрирования сложных эфиров и нитробензола, превосходящие по основным технико-экономическим показателям лучшие среди известных промышленных катализаторов. Производительность 800-900 г/л, давление водорода 5-10 Мпа, температура 185-215оС, селективность 97-98% при конверсии субстрата 97-98% (лаборатория каталитического синтеза на основе оксидов углерода и углеводородов, Е.В.Сливинский);
- катализаторы гидрокрекинга тяжелых нефтяных фракций – выкуумного газойля с Т.кип. 500-520оС, не уступающие по своим показателям аналоги фирм “Haldor Topsoe” и "Teknip" (лаборатория каталитического синтеза на основе оксидов углерода и углеводородов, Е.В.Сливинский);
- высокоэффективная противозадирная присадка к смазочным маслам "Хлорэф-42", получена укрупненная партия присадки, проведены испытания, разработан проект ТУ (лаборатория химии нефти, О.П.Паренаго);
- каталитические системы оксидного типа, не содержащие благородные металлы, для очистки газовых выбросов автомобильного транспорта и ТЭС. На их основе созданы конверторы для очистки автомобильных выхлопов, прошедшие испытания на автомобилях ГАЗ (отдел разработки технологий и научного оборудования, В.Ф.Третьяков);
- новые катализаторы и на их основе метод прямого неокислительного дегидрирования метанола в формальдегид при температуре 800-900оС, конверсия по метанолу до 95%, селективность до 90%. Работа удостоена золотой медали на Международном салоне инноваций и изобретений "Эврика-2001" в Брюсселе (отдел разработки технологий и научного оборудования, В.Ф. Третьяков);
- новые полимерные материалы (лаборатория химии полисопряженных систем, Г.П.Карпачева):
а) на основе полиакрилонитрила и углерод-углеродных композиций для использования в качестве эффективных анодных электродов литиевых источников тока;
б) на основе полианилина: - сорбент для эффективного извлечения ценных металлов из технологических и сбросовых растворов;
- высокоэффективные рН-трансдъюсеры потенциометрических биосенсоров, у которых в физиологическом диапазоне 3 < рН > 9 чувствительность достигает рекордной величины 90 mV/pH. На основе рН-трансдъюсера созданы модельные образцы высокочувствительных биосенсоров для анализа глюкозы, мочевины и карбаматных пестицидов в реальных объектах;
- высоконаполненные композиционные материалые, обладающие высокой прочностью и выполняющие роль упрочняющей подложки для связующего и одновременно отвердителя. - новые высокопрочные связующие для композиционных материалов на основе смесей термопластов (лаборатория реологии полимеров, В.Г.Куличихин); - мезофазные полимеры с уникальными электретными и пьезоэлектрическими свойствами (лаборатория реологии полимеров, В.Г.Куличихин);
- новые, чувствительные к давлению, адгезивы для медицинского применения (лаборатория реологии полимеров, В.Г.Куличихин);
- семейство нанокомпозитов на основе промышленных термопластов, содержащих наночастицы глины (лаборатория реологии полиеров);
- новые медицинские препараты и средства (лаборатория медико-биологических поли-меров, Л.И.Валуев):
а) антипротеиназный лекарственный препарат “Овомин” на основе ингибитора протеолитических ферментов из белка утиных яиц;
б) физиологически активные покрытия на раны и ожоги на основе сополимеров акриламида, гидроксиэтилметакрилата и акриловой кислоты;
в) эндопротез на основе крупнопористого полигидроксиэтилметакрилатного гидрогеля для формирования опорной культи при удалении глаза;
г) препарат "Рансулин" для перорального применения при лечении диабета.
- новый иммуностимулятор “Баристан”, повышающий количество и функциональную активность лимфоцитов, усиливающий гуморальный иммунитет и стимулирующий иммунные системы организма, препарат защищен патентом РФ (лаборатория химии углеводородов, Е.И.Багрий совместно с Институтом биохимии и физиологии микроорганизмов РАН и Институтом иммунологии АМН);

4. Установки, приборы, модули и т.п.

- универсальный мембранный модуль для получения чистого водорода из водородсодержащих смесей газов - продуктов переработки природного газа и других углеводородов (лаборатория плазмохимии, Д.И.Словецкий);
- опытно-промышленная установка гидрирования растительных масел и жиров с мембранным катализатором, не имеющая аналогов в России и за рубежом, конструкция установки и способ защищены патентами РФ (лаборатория исследования каталитических реакций на мембранах, В.М.Грязнов);
- газоанализатор нового поколения с использованием чувствительных полимерных сенсорных датчиков в сочетании с высокочастотными пьезо-генераторами, позволяющий контролировать содержание в воздухе паров аммиака, гептила, углеводородов (бензина) и других газов с точностью 1-20 ppm в зависимости от состава полимерного покрытия чувствительного датчика (лаборатория модификации полимеров, Н.А.Платэ, совместно с отделом разработки технологий и научного оборудования);

В лаборатории физикохимии мембранных процессов, В.В.Тепляков:
- автоматизированная измерительно-информационная система, содержащая экспериментальную установку для изучения селективного газопереноса в мембранах различного типа, сопряженную с компъютером, с наличием программного обеспечения для сбора, анализа и накопления экспериментальных данных. Система запатентована.
- мембранные газоразделительные системы (мембранные контакторы) с подвижным жидким носителем, которые обеспечивают разделение биогаза в одну стадию с получением составляющих компонентов – диоксида углерода и метана технической чистоты. Система запатентована;
- компактный автономный мембранный обогатитель воздуха кислородом (300-500 л/ч 40% кислорода, потребляемая мощность 200 вт, вес 38 кг.). Обогатитель воздуха кислородом прошел испытания в клиниках г. Москвы, утверждены медико-технические требования для применения в России. Обогатитель воздуха кислородом может быть использован в технических целях (процессы окисления, сварочные работы и др.);
- компактный автономный мембранный концентратор азота из воздуха (300-1000 л/ч, концентрация азота до 98%). Области применения: хранение музейных экспонатов, фармацевтика, защитные среды в микроэлектронике, создание противопожарных мер при работах с горючими веществами и др.;

В отделе разработки технологий и научного оборудования, В.Ф.Третьяков:
- автоматизированная экспериментальная и пилотная установки для исследования процессов и наработки продуктов синтеза фторорганических соединений в условиях импульсного сжатия (совместно с лабораторией физико-химии импульсных процессов);
- автоматизированная пилотная и лабораторная экспериментальные установки для плазмохимической и термохимической модификации промышленных и лабораторных образцов полимерных пленок для мембранного газоразделения (совместно с лабораторией плазмохимии);
- прибор “Поросорб” на основе весового метода, позволяющий проводить анализ образцов с определением пористой структуры: удельной поверхности, объема пор, распределения по размерам пор в диапазоне радиусов пор 1-100 нм, сорбционных и влагопоглотительных свойств гелеобразных (набухаемых) пористых объектов (совместно с лабораторией полимерных мембран);
- прибор для определения серы и галогенов в жидких и твердых средах (совместно с лабораторией химии углеводородов);
- измерительный прибор типа "цилиндр-цилиндр" для изучения свойств полимерных материалов в режиме осевых колебаний в широким диапазоном значений модулей упругости (совместно с лабораторией реологии полимеров);
- микровискозиметр для определения вязкостных характеристик полимеров в диапазоне 50-400°С (совместно с лабораторией реологии полимеров);В лаборатории полимерных мембран, В.В.Волков (совместно с отделом разработки технологий и научного оборудования):
- автоматизированные установки для формования плоских и половолоконных полимерных мембран (от 20х30 см2 до 0,3х10 м2);
- первапорационный стенд с анализатором на основе газового хроматографа HP5890 - манометрическая установка для изучения газопроницаемости индивидуальных газов с датчиком давления «Сапфир»;
- установка для исследования проницаемости газовых смесей с анализатором на основе хроматографа HP 5840;
- установка для изучения кислородопроницаемости керамических материалов и мембран (регулятор температуры «Протерм», высокотемпературные датчики и контроллер концентрации кислорода);
- установки для количественного определения сорбции газов (до 150 атм) и сорбции паров (до 1 атм) с использованием микроэлекторонных весов Сарториус М 25D-Р и М3V;
- прибор для динамической десорбционной порометрии с электронными аналитическими весами Сарториус A120S (Патент РФ №2141642 от 17.04.98.);

5. Новые методы

- комплекс методов газохроматографического анализа профилей стероидных гормонов в биологических жидкостях человека и животного (лаборатория физико-химических исследований, Е.М.Антипов);

В лаборатории спектральных исследований:
- метод изучения тонкой структуры, пространственного строения, ориентационных свойств низко- и высокомолекулярных соединений и состава сложных смесей. Решение этих задач обеспечивает комплекс современных спектральных приборов: ИК- и УФ-спектрофотометры, хромато-масс-спектрометры известных фирм Kratos и Finnigan MAT, жидко-твердотельной многоядерный спектрометр ЯМР фирмы Bruker, а также разработанные методы реакционной и пиролитической хромато-масс-спектрометрии;
- эффективный метод экспрессного получения больших наборов "хроматографически чистых" масс-спектров электронного удара для включения в библиотеки и базы данных. Метод основан на использовании производных, получаемых на основе ацилирующих и силилирующих агентов, которые обладают высокой летучестью, стабильностью и хорошими хроматографическими свойствами, а также тем, что их масс-спектры содержат дополнительную информацию о структуре исходных веществ;
- принципы для выработки критериев оценки качества масс-спектров, которые позволяют включать их во всемирную базу масс-спектральных данных (NIST/EPA/NIH), исключать их из базы данных или редактировать спектральную и неспектральную информацию. Предложены методы классификации и устранения ошибок, снижающих качество масс-спектров (совместно с Национальным институтом стандартов и технологии, США);

В лаборатории хроматографии:
- методы по применению различных газов-носителей (включая влажные газы-носители) для улучшения разделения сложных смесей в капиллярной хроматографии;
- сверхселективные водосодержащие неподвижные жидкие фазы для разделения полярных соединений в аналитической и препаративной хроматографии;
- новые типы поликолоночных пластинок для тонкослойной хроматографии, улучшающие воспроизводимость и эффективность разделения смесей (совместно с АО "Сорбполимер", г.Краснодар), а также устройство для предварительного концентрирования пробы в режиме планарной хроматографии;
- методологические подходы для решения прикладных задач мембранного газоразделения, например, разработка мембранных материалов и процессов разделения углеводородов природных и нефтяных газов, использование высокоэластических материалов на основе сополимеров силоксана, а также различных полисиламетиленов, применение высокопроизводительных мембран для обогащения воздуха кислородом для использования в процессах газификации углей и др. (лаборатория мембранного газоразделения, Ю.П.Ямпольский).