Москва, 26 окт - ИА Neftegaz.RU. Ученые из Центра новых химических технологий (ЦНХТ ИК СО РАН) Института катализа СО РАН разработали эффективные катализаторы для получения компонентов автомобильного топлива, снижающих вредные выбросы в атмосферу.
Об этом 25 октября 2022 г. поведала пресс-служба Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук» (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН).
Используемые в России виды бензина содержат вредные для атмосферы и здоровья людей ароматические соединения, в т.ч. бензол, который вызывает опасные заболевания.
Базовые компоненты высокооктанового бензина получают в процессах каталитического риформинга и крекинга, продукты которых насыщены ароматическими и непредельными углеводородами.
Эти соединения вредят окружающей среде.
Для получения товарного автомобильного топлива бензин риформинга смешивают с другими компонентами (компаундируют), поскольку такой бензины содержит до 70% ароматических углеводородов и имеет утяжеленный состав, поэтому непригоден для использования.
Чтобы улучшить экологические характеристики, в бензин добавляют экологически чистые компоненты, главными из которых являются легкие бензиновые фракции прямой перегонки нефти, изомеризаты и алкилаты, и кислородосодержащие добавки.
Именно производству изомеризата посвящены исследования ученых ЦНХТ ИК СО РАН.Ведущий научный сотрудник отдела каталитических процессов ЦНХТ ИК СО РАН, дхн. М. Смоликов:
- высокооктановые компоненты, такие как изомеризат и алкилат, существенно улучшают экологические показатели бензина:
- снижают содержание ароматических углеводородов,
- уменьшают нагарообразование.
- сокращают вредные выбросы: бензол, монооксид углерода и углекислый газ,
- это предотвращает отравление окружающей среды.
Сегодня гептановая фракция на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) России только частично добавляется в сырье риформинга с получением компонента бензина или индивидуальных ароматических углеводородов, которые используются в качестве сырья для нефтехимии.
Квалифицированной переработки этой фракции на НПЗ нет.
Причина в т.ч. в том, что отсутствуют соответствующие катализаторы.
Ученые -сибиряки:
- предложили использовать композиционный наноматериал, состоящий из оксидов циркония и вольфрама с добавкой палладия, в качестве катализатора изомеризации гептановой фракции;
- предложили использовать в катализаторе кислотные центры Льюиса, находящиеся в тесном контакте с палладием, для эффективного превращения гептановой фракции с получением высокооктанового и экологически чистого бензинового компонента;
- установили оптимальный химический состав катализатора и условия его приготовления, необходимые для формирования наноструктурированной матрицы-подложки из разных кристаллических фаз оксидов циркония и вольфрама.
- на поверхности наноструктурированной матрицы-подложки закрепляют частицы палладия размером 10-15 ангстрем. Ученые создали наноструктурированный катализатор.
Активный центр наноструктурированного катализатора состоит из 3 фаз:
- тетрагональной фазы оксида циркония,
- моноклинной фазы оксида циркония,
- моноклинной фазы оксида вольфрама.
В итоге катализатор показал очень высокую каталитическую активность, при этом содержание палладия - всего 0.05-0.1%.
Катализатор был рекомендован к внедрению.
Ученые отмечают, что скорость внедрения зависит от появления новых экологических стандартов
Автор: А. Шевченко, О. Бахтина
