Андрей Елышев: главная цель — решение ключевых инженерных задач

— Главная цель — решение ключевых инженерных задач для обеспечения технологического лидерства России в сфере химического инжиниринга и разработки новых технологий для эффективной переработки углеводородного сырья, чистой энергетики и защиты окружающей среды с использованием природовдохновлённого подхода «реинжиниринга природы», в основе которого лежит исследование принципов, механизмов и процессов, наблюдаемых в природе.

— С какой командой вы достигаете этой объемной цели?

 — Для успешной реализации проекта сформирована интернациональная междисциплинарная научная группа, специализирующаяся на моделировании каталитических процессов, разработке и испытаниях различных типов каталитических систем. В состав научного коллектива входят высококвалифицированные специалисты из России, Сирии и Мексики с большим опытом в области разработки и исследования катализаторов, инжиниринга и моделирования каталитических процессов. Считаю, что коллектив обладает необходимым кадровым потенциалом и полным спектром исследовательских и организационных компетенций, достаточных для успешного выполнения проекта.

— Есть ли ресурсы для достижения намеченного?

— Безусловно. ТюмГУ располагает широким спектром научного высокотехнологичного оборудования для физико-химического анализа, включая сканирующую электронную микроскопию рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализы, порометрию, определение насыпной плотности, механической прочности и абразивной способности. Университет оснащён современным программным обеспечением в области вычислительной гидродинамики (COMSOL Multiphysics, Ansys CFD), а также экспериментальными стендами для исследования катализаторов риформинга метана, метанирования CO₂, гидрогенолиза компонентов газового конденсата, синтеза Фишера-Тропша и селективного гидрирования ацетилена.

Данное оборудование позволяет выполнять широкий спектр исследований каталитических реакций, проводить комплексную характеристику носителей и катализаторов, а также изучать свойства активных центров катализаторов с применением спектроскопических методов, квантово-химического моделирования и методов машинного обучения.

— Каких результатов удалось достичь за минувший год?

— В рамках реализации проекта была создана лабораторная экспериментальная установка для испытаний катализаторов в процессе Фишера-Тропша (технология GTL). Разработана конструкторская документация на установку по переработке попутного нефтяного газа в жидкие углеводороды (легкая дизельная фракция). Впервые проведено детальное моделирование гидродинамики газовых потоков в структурированных упаковках микроволокнистых катализаторах, подтверждена гипотеза об интенсификации массообмена в таких системах за счет гибкости и подвижности волокон катализатора.

Кроме того, мы разработали энергосберегающую автотермическую технологию реверс-процесса гидрогенолиза компонентов попутного нефтяного газа. Впервые разработали методику обобщения литературной информации и быстрой выработки рекомендаций по синтезу перспективных катализаторов на основе методов машинного обучения. Методика успешно апробирована на катализаторах гидрогенолиза парафинов и метанирования оксидов углерода, высокое качество рекомендаций подтверждено экспериментально.

— В партнерстве с какими организациями вы работаете в исследуемых направлениях?

— Проект и техническое задание на разработку согласовываются с ООО «Морнефтегазпроект». В качестве основы для сырья используется состав попутного нефтяного газа, добываемого на месторождениях ООО «Морнефтегазпроект». Совместно с представителями компании осуществляется верификация технологических схем, основных расходов, технологических параметров и материальных балансов процессов получения компонентов дизельного топлива. Для оценки качества каталитических решений установлено партнерство с Институтом катализа им. Г. К. Борескова СО РАН.