<img height="1" width="1" style="display:none" src="https://www.facebook.com/tr?id=617357065128553&amp;ev=PageView&amp;noscript=1">

Уже более 75 летмы раздвигаем границы

науки и инжиниринга. Поэтому день за днем мы делаем то, что другие считают невозможным

Исследовательские принципы

Принципы исследования катализа
Уникальность положения на рынке компании Топсе, являющейся поставщиком самых современных катализаторов и технологий, основана на длительной работе в сфере научных исследований и разработок, причем по объему исследовательских работ в сфере катализа мы занимаем одно из первых мест в мире.

Таким образом, компания Топсе является одним из мировых лидеров по объему знаний о многих катализаторах и каталитических процессах.

Объединение исследовательского и промышленного опыта
Отдел научных исследований и разработок является неотъемлемой частью компании Топсе, причем опытно-конструкторские работы осуществляются в тесном сотрудничестве с отделами маркетинга, производства и проектирования.

Исследовательские работы проводятся в диапазоне от фундаментальных молекулярных исследований до крупномасштабных демонстрационных испытаний. Мы выполняем большие объемы работ в отношении наших существующих технологий и постоянно расширяем портфолио продуктов и услуг.

Результаты мирового уровня в сфере катализа
Глубокое понимание является залогом дальнейшего развития и, соответственно, ключом к предоставлению лучших продуктов и услуг нашим заказчикам. В связи с этим, значительная часть наших исследований носит долгосрочный и фундаментальный характер.

Для этого необходимо непрерывное развитие новых ключевых специализаций, а также сотрудничество с международной сетью коллективов, занимающихся исследованиями в сфере катализа при университетах и исследовательских институтах.

Понимание – основа развития
Наш подход к пониманию каталитических процессов предусматривает объединение эмпирического знания с фундаментальными знаниями из области химии катализа.

Наряду с подробной информацией о составе и структуре катализаторов в условиях технологического процесса, этот принцип составляет основу для разработки новых улучшенных катализаторов. Его соблюдение обеспечивается за счет применения передовых аналитических методов и инструментов.

Увеличение масштабов производства – прогноз промышленных показателей
Результаты фундаментальных изысканий заносятся в компьютерные программы для прогнозирования промышленных показателей катализаторов и технологических процессов.

Таким образом, большая часть научных исследований и разработок используется при расчетах опытных установок в соответствующих промышленных условиях. В таких исследованиях зачастую участвуют существующие и потенциальные заказчики, чтобы их потребности и опыт задавали направление исследовательским работам.

researching_catalysis1

Нанокристалл Rh на носителе

researching_catalysis2

Частица сплава на основе Ni

Исследования в рабочих условиях
Исследования катализаторов и каталитического процесса

Гетерогенные катализаторы обычно представляют собой многофазные системы, в которых структурные и химические состояния активных веществ в значительной степени зависят от технологического режима. Поэтому при составлении характеристик катализатора необходимо провести исследования в условиях, приближенных к условиям работы промышленного реактора, т. е. изучить катализатор в условиях использования, или, на латинском, «in situ». Такие исследования позволяют получать подробные описания наноструктур в атомном масштабе и каталитических областей активных центров - в условиях протекания реакции.

Разработка новых методов
Информация, полученная в результате in situ исследований, важна для нашего понимания работающего катализатора. Компания Топсе на протяжении многих лет лидирует в разработке методов исследований in situ. Поскольку в большинстве методов с трудом сочетается исследование сложной структуры катализатора в тяжелых условиях эксплуатации промышленного реактора, были проведены широкомасштабные улучшения как методов, так и реакционных ячеек для проведения in situ исследований.

Методы in situ
Наиболее успешные методы основывались на технологиях дифракционного рентгеноструктурного анализа (XRD), абсорбционной рентгеновской спектроскопии (XAS), инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) и просвечивающей электронной микроскопии (TEM).

XRD и XAS обладают уникальным преимуществом благодаря тому, что они могут применяться в то время, когда катализатор находится под воздействием высокого давления и температуры, что позволяет проводить более реалистичные исследования и, таким образом, добиваться более детального понимания структуры катализатора.

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) является очень ценным инструментом, предоставляющим информацию о характеристиках поверхности катализаторов.

Проникающий электронный микроскоп
В последнее время мы были вовлечены в разработку новаторского проникающего электронного микроскопа (TEM) высокого разрешения с возможностью работы in situ.

Методы in sity также идеально приспособлены к проведению исследований во времени, что позволяет в динамике изучить структуру катализатора и его химические свойства.

nanoparticles_supported_on_tio2
Наночастицы Au на носителе из TiO2

Лабораторные исследования
Лабораторные исследования – краеугольный камень
Лабораторные исследования – это краеугольный камень для новых разработок в области катализаторов и технологических процессов.

Испытания в области катализа
Лаборатории компании Топсе оснащены сотнями испытательных стендов, в основном собственного производства, их основу составляет наше собственное ноу-хау. В некоторых случаях испытания проводятся для изучения влияния различных ядов на поведение катализатора, в других случаях стенды используются для отбора новых перспективных катализаторов. В определенных сферах бизнеса стенды для лабораторных исследований используются при долгосрочных испытаниях для заказчиков, во многих случаях испытывается сырье, поставляемое прямо с НПЗ.

Результаты испытаний
Лабораторные испытания также предполагают сбор данных, необходимых для построения кинетических формул, используемых при моделировании реакций. Данные модели реакций применяются при проектировании промышленных установок. Использование полученных на лабораторных стендах данных для проектирования промышленных установок с помощью компьютерных моделей считается одной из основных областей специализации компании Топсе.

Опытные установки
Испытания на опытных установках
На опытных установках обычно предусмотрена рециркуляция газов, что позволяет задействовать фактическое сырье и материалы, используемые на промышленных установках. Такие испытания зачастую предоставляют новые данные, которые могут подтвердить полученные ранее результаты испытаний, необходимые для термодинамических расчетов.

Некоторые опытные установки предназначены для поддержки коммерческих процессов путем выявления неисправностей, испытаний нового сырья и рабочих параметров на основании информации от заказчиков.

Разработка катализатора
Разработка катализатора и увеличение масштаба технологических процессов до промышленного производства также является приоритетной сферой во время работы на опытных установках. В компании Топсе опытные образцы продукции производятся с использованием полупромышленного оборудования. Катализаторы для автомобильной промышленности проходят испытания в лаборатории автомобильной техники. Здесь на полностью оборудованных испытательных стендах проводятся испытания двигателей для легких и тяжелых условий эксплуатации.

Испытания в промышленных условиях
Опытные установки для испытания новых процессов зачастую устанавливаются на потенциальном объекте заказчика. Это позволяет использовать на опытных установках настоящее сырье, благодаря чему Топсе получает обратную связь и требования заказчика уже на стадии разработки. Еще большее значение испытания на полупромышленной установке имеют для заказчиков установок, следующих за установками газификации угля.