Химики из Новосибирска создают катализаторы для модификации попутных нефтяных газов в полезные химические соединения. Это перспективное направление позволит в будущем использовать пропан и этан, которые сегодня считаются побочными продуктами нефтедобычи, для производства акриловой кислоты, этилена и их производных.
В современных научных лабораториях сегодня создаются возможности, которыми человечество сможет воспользоваться в будущем. Для многих промышленных товаров, такие как пластик, полиэтилен, косметические средства и бытовая химия, исходным сырьем служит нефть. Запасы этого природного ресурса ограничены. Соответственно нужны новые способы производства и расширение базы веществ, которые используются в химической промышленности. В том числе, за счет применения тех побочных нефтяных продуктов, которые ранее не подвергались переработке.
Молодые ученые Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН получили поддержку в виде гранта на разработку катализаторов, с помощью которых из этана и пропана можно получать акриловую кислоту, этилен и акрилонитрил. Проект носит название «Стабилизация структуры активной фазы ванадий-молибден-ниобий-теллур-оксидных катализаторов для селективных трансформаций легких алканов». В нем принимают участие сотрудники сразу нескольких лабораторий Института катализа: гетерогенного селективного окисления, структурных методов исследования, группы исследования нанесенных металл-оксидных катализаторов и лаборатории спектральных методов.
По словам руководителя проекта, старшего научного сотрудника Института катализа Сибирского отделения Российской академии наук, кандидата химических наук Татьяны Кардаш, качество нефти определяется фракционным составом: тяжелые, средние и легкие фракции. Перерабатывается лишь некоторая их часть. Попутные нефтяные газы: пропан, бутан, метан, этан, - при нынешних технологиях переработки нефти сжигаются.
Исследование группы ученых в данном проекте направлено на рациональное использование этана и пропана в одну стадию. Это расширит возможности промышленного производства такого технологичного продукта, как этилен. При традиционных способах его производства требуются значительные энергетические затраты. Получают этилен из бензиновых фракций в установках непрерывной подачи тепла при температуре 800 °С.
«С нашими катализаторами реакции превращения могут протекать при более низких температурах: 350—400 °С, в присутствии кислорода, - поясняет Татьяна Кардаш. - Химические процессы при таких условиях гораздо эффективнее по сравнению с применяемыми сегодня в промышленности методами получения этилена, поскольку требуют меньше энергии».
В настоящий момент исследователи тестируют различные добавки из химических элементов. Они уже испытали висмут, сурьму и фосфор. Во время этой части исследования выяснилось, что добавление висмута позволяет существенно стабилизировать структуру катализатора и уменьшить потери теллура в его составе в процессе эксплуатации. Следующий этап предполагает работу с неодимом, германием и галлием.
В перспективе новые катализаторы имеют потенциал стать альтернативным методом производства акриловой кислоты из пропана и этилена из этана. Внедрение катализаторов в будущем значительно расширит ресурсную базу химической промышленности России.
Источник: http://www.sib-science.info/ru/institutes/sibirskie-uchenye-sozdayut-25032019
Пресс-центр Гео-Гуру.
UR66.TOP