Российские ученые создали эффективные блочные катализаторы для гидропроцессов с применением аддитивных технологий

Москва, 22 окт - ИА Neftegaz.RU. Специалисты ФИЦ Институт катализа СО РАН разработали технологию создания блочных катализаторов на основе оксида алюминия с помощью 3D-печати (аддитивных технологий).
Об этом сообщила пресс-служба ИК СО РАН.

Эти катализаторы:

• отличаются улучшенными диффузионными характеристиками, высокой прочностью и теплообменными свойствами,
• могут эффективно применяться в гидропроцессах в сферах нефтепереработки и нефтехимии.

Гидропроцессы, или гидропереработка, в нефтяной отрасли включают в себя гидрокрекинг, изомеризацию и гидрочистку.
Они необходимы для очистки сырья и топлива от лишних примесей - удаления серы, азоты, кислорода, металлов.
В нефтехимии гидропроцессы нужны для получения индивидуальных веществ из более узких фракций.

Для гидропереработки используют катализаторы на основе оксида алюминия.
Они должны отличаться:

• механической прочностью,
• эффективным массо- и теплообменом,
• устойчивостью к высоким температурам.

Обычно это гранулы, но у них есть недостаток - то, как они укладываются в реакторе, приводит к неоднородности слоя и диффузии в нем.

Ученые ИК СО РАН разработали технологию получения прочного блочного носителя:

• печатают полимерные шаблоны из пластика на 3D-принтере,
• затем заполняют форму пастой из оксида алюминия - пластик выгорает при прокаливании,
• получается нужный блок.

Такие блоки должны обладать оптимальным количеством пор, чтобы конечная структура была прочной.

Тезисы младшего научного сотрудника ИК СО РАН В. Вдовиченко:

• технология позволяет получать катализаторы любых форм, в т.ч. сложных и неправильных, со строго заданной внутренней структурой каналов, по которым может беспрепятственно протекать газ или жидкость;
• идея исследования в том, чтобы сделать катализаторы и сорбенты более эффективными, с адаптированными формами под конкретные реакторы и максимальной удельной площадью поверхности;
• они, как минимум, не уступают в устойчивости аналогичным гранулированным, но могут давать выигрыш за счет улучшения массо- и теплопереноса.

Изначально специалисты создавали блоки для процессов, связанных непосредственно с нефтепереработкой.

Разработанная методика синтеза позволяет создавать другие структуры, например, пластины или блоки с различной формой каналов, и расширять спектр их применения - катализаторы газофазных и жидкофазных реакций нефтехимии, сорбенты и т.д.

Напомним, что в сентябре 2024 г. исследователи ИК СО РАН оптимизируют катализаторы на основе стеклянных микроволокон с частицами платины.
Они предназначены для экологически чистого сжигания углеводородного топлива и очистки отходящих газов от вредных примесей.

Это тип каталитических систем, в которых:

• в качестве носителей используются стеклянные микроволокна, структурированные в виде нитей в стеклотканях различного плетения;
• активные компоненты выбираются из широкого ряда благородных и переходных металлов и/или их оксидов, сочетание которых и содержание определяются требованиями конкретного каталитического процесса.