В научном центре СИБУРа в Казани установили первые стенды прототипирования

В Центре научных исследований и масштабирования технологий СИБУРа в Казани установили и провели пусконаладку четырех исследовательских стендов Центра прототипирования. Оборудование позволит ученым получать данные, чтобы переносить новые химические технологии из лаборатории сначала на пилотные, а затем промышленные установки.

В первый пусковой комплекс вошли стенды для исследования скорости химических реакций, процессов перемешивания, а также взаимодействия жидкостей и равновесия между паром и жидкостью. На них ученые смогут проверять отдельные параметры будущих технологических процессов в контролируемых условиях до перехода к более масштабным и испытаниям. На втором этапе планируется запустить универсальные пилотные установки синтеза и колонны разделения.

Центр прототипирования входит в состав Центра масштабирования химических технологий научно-исследовательского комплекса «СИБУР Инновации». Здесь будут проводить исследования, которые позволят быстрее разрабатывать технологические решения, повышать их качество и эффективнее масштабировать разработки от лабораторной стадии до промышленного производства. Всего в Центре масштабирования разместят 11 уникальных установок, созданных специально для решения научных задач.

По словам руководителя проекта развития Центра масштабирования химических технологий Ильдара Латыпова, инфраструктура позволяет воспроизводить и испытывать в условиях, приближенных к промышленным, отдельные элементы технологических процессов: кинетику реакций, перемешивание, тепло– и массообмен, фазовые равновесия. Это помогает снизить технологические риски, повысить точность математических моделей и сделать переход к пилотным и промышленным установкам более предсказуемым. Таким образом, прототипирование становится промежуточным этапом между лабораторными исследованиями и пилотными испытаниями, связывая научные разработки с инженерными решениями.

На данный момент установили следующее оборудование:

• Стенд тестирования перемешивающих устройств предназначен для изучения поведения сред в процессе перемешивания. На нем можно определять гидродинамические параметры и эффективность работы мешалок, а также решать нерасчетные задачи, связанные с растворением твердых частиц и кристаллизацией из растворов. Это позволяет оптимизировать как параметры процесса, так и конструкцию оборудования.

• Стенд измерения равновесия жидкость-жидкость служит для изучения систем, в которых две жидкие фазы распределяют между собой вещества. На этом оборудовании определяются коэффициенты распределения и параметры равновесия. Кроме того, данный стенд позволит исследовать и оптимизировать процессы эмульгирования и деэмульгирования, а также разделения несмешивающихся жидкостей. Эти данные особенно важны для моделирования и расчета процессов экстракции, а также для оптимизации работы экстракционного оборудования.

• Стенд для снятия кинетики предназначен для определения кинетических параметров химических реакций, в том числе констант скорости гомогенных и гетерогенных процессов. Также на нем можно проводить тестирование катализаторов. Это один из ключевых инструментов для лаборатории, поскольку получаемые для нового катализатора кинетические данные не могут быть рассчитаны или приняты исходя из литературных данных аналогов. Реактор является сердцем подавляющего большинства химико-технологических процессов, поэтому для корректного масштабирования данный стенд является критически важным для всего пути развития технологии. Стенд также может использоваться для сравнения альтернативных вариантов реализации процессов, иногда демонстрирующих значительные различия в своих показателях при масштабировании.

• Эбулиометр (стенд измерения равновесия пар-жидкость) используется для исследования равновесия пар-жидкость в двух и трехкомпонентных смесях, в том числе в инертной среде. Его задача – получать достоверные данные для верификации моделей. Это особенно важно для процессов разделения и выбора режимов работы оборудования.

В рамках проведения пусконаладки и тестирования встроенных систем непрерывного отбора анализов стенды исследования кинетики и парожидкостного равновесия дооснастили хроматографическим оборудованием.

«В дальнейшем запланированы работы по комплектации стендов хроматографическими приборами российского производства, которые обеспечат возможность непрерывного параллельного контроля изменений составов как газовых, так и жидких фаз. Такой подход сведет к минимуму погрешности экспериментов, повысит точность моделирования и позволит реализовывать наиболее эффективные подходы при разработке технологий», – объяснил менеджер дирекции «Технология» научно-исследовательского центра «СИБУР Инновации» Фархад Байгузин.

Инфраструктура центра позволит ускорить разработку технических решений в 1,2–1,5 раза, вдвое сократить время создания математических моделей и повысить их точность до 90%. Набор стендов и пилотных установок определили с учетом данных, которых сегодня не хватает для моделирования технологических процессов. Оборудование сможет работать при разных температурах и давлениях, а также с различными типами сред.

Всего в научно-производственном кластере СИБУРа в Казани создадут около 400 высококвалифицированных рабочих мест в сфере научных исследований, разработки и технологического сопровождения, о чем ранее сообщал «Татар-информ».