Самарские ученые разработали катализаторы для использования в нефтехимии

Теоретические и экспериментальные работы проводились в рамках проекта, поддержанного Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ).

"Наш проект посвящен созданию новых катализаторов селективного гидрирования ароматических углеводородов, в том числе бензола. Подобные разработки должны стать основой новых перспективных технологий нефтехимии и нефтепереработки. В ходе экспериментов нами были синтезированы эффективные катализаторы на основе мезопористых силикагелей, обладающие рядом существенных преимуществ по сравнению с применяемыми в настоящее время в нефтехимической промышленности", - рассказала руководитель проекта, аспирант кафедры физической химии и хроматографии Елена Токранова.

В числе этих преимуществ - более низкие уровни рабочих температур и давления, высокая конверсия и возобновляемость используемых катализаторов. В промышленности силикагели применяются в качестве адсорбентов, для осушения газов, очистки масел и нефти.

В настоящее время в качестве активного компонента катализаторов гидрирования ароматических углеводородов на промышленных предприятиях, как правило, используется никель. Такие благородные металлы, как палладий, платина или рутений в химическом плане во многом, конечно же, эффективнее никеля, но по цене они значительно дороже. Ученые Самарского университета за счет модифицирования мезопористого силикагеля небольшими количествами редкоземельных элементов - диспрозием и лантаном - смогли значительно увеличить активность никелевых катализаторов.

"Цель наших исследований состояла в том, чтобы за счет встраивания малого процента диспрозия или лантана увеличить каталитическую активность катализатора. При этом можно уменьшить общее содержание никеля, что делает катализатор более дешевым. Кроме того, новые катализаторы позволяют проводить реакцию гидрирования при более низких температурах и давлении, то есть, предприятия смогут удешевить продукцию, снизив энергопотребление для ее получения, что сделает процессы гидрирования экономичнее и экологически безопаснее. Для Самарской области эти разработки очень важны, поскольку процессы гидрирования широко используются на химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятиях региона", - отметила Елена Токранова.

Наиболее эффективным из разработанных оказался катализатор на основе мезопористого силикагеля, допированного диспрозием и модифицированного никелем (Dy-Ni/MC). Его рабочая температура составляет 150 градусов, давление - 3 атмосферы, время гидрирования - 20 минут. Для сравнения: у применяемого на предприятиях типового никелевого катализатора на высокодисперсном носителе рабочая температура - 250 градусов, давление - 20 атмосфер, время гидрирования - 30 минут.