Том 2, номер 1, 2017

Мировой рынок диметилового эфира (ДМЭ) стремительно набирает обороты. В обзоре обсуждается перспектива применения slurry-технологии в крупномасштабном мировом производстве ДМЭ. Обобщены литературные и патентные данные по получению диметилового эфира в slurry-реакторах с использованием тонкодисперсных гетерогенных катализаторов, суспендированных в инертных жидкостях. Рассмотрены варианты применения slurry-технологии в одностадийном синтезе ДМЭ из синтез-газа и в двухстадийном синтезе ДМЭ (на стадии получения диметилового эфира дегидратацией метанола). Отмечены преимущества slurry-технологии над традиционными газофазными методами производства ДМЭ.

Ключевые слова: синтез диметилового эфира, slurry-реактор, slurry-технология, тонкодисперсный гетерогенный катализатор, катализ на цеолитах, инертная дисперсионная среда.

Показана принципиальная возможность эффективного синтеза метанола в присутствии ультрадисперсных каталитических систем, сформированных in situ в сларри-реакторе методом капельного термолиза. На основе данных по изучению эволюции Cu–Zn–Al-содержащей каталитической дисперсии в ходе активации и катализа методами рентгенофазового анализа и ИК-Фурье спектроскопии рассмотрены возможные причины дезактивации ультрадисперсного катализатора.

Ключевые слова: синтез метанола, наногетерогенный катализ, трехфазный сларри-реактор, ультрадисперсные и наноразмерные катализаторы.

Исследовано влияние размера частиц суспендированного цеолитного катализатора на основе коммерческого цеолита типа MFI (ЦВМ) на его физико-химические характеристики и каталитические свойства в конверсии диметилового эфира (ДМЭ) в трехфазной системе со сларри-реактором. С целью определения зависимостей между физико-химическими характеристиками цеолитов типа MFI и их каталитическими свойствами проведено сравнение текстурных, кислотных и каталитических свойств образцов ЦВМ и синтезированных нанокристаллитов цеолита со структурой MFI. Установлено, что при конверсии ДМЭ в сларри-реакторе сильное влияние на каталитические свойства цеолита со структурой MFI оказывает размер частиц суспендированного катализатора: при переходе на наноразмерные суспензии активность катализатора увеличивается в несколько раз. Снижение размера частиц катализатора приводит к росту выхода углеводородов и снижению выхода низших олефинов. При одинаковой дисперсности суспензий каталитические свойства суспендированных катализаторов в значительной степени зависят от распределения кислотных центров по силе в изучаемом образце цеолита и доли в них амфотерных центров.

Ключевые слова: катализ в дисперсной фазе, цеолиты со структурой типа MFI, физико-химические характеристики цеолитов типа MFI, наноразмерные цеолиты, конверсия диметилового эфира, низшие олефины.

Изучено взаимодействие водных растворов пероксида водорода с нефтью и высококипящими нефтепродуктами такими, как мазут и вакуумный газойль, в присутствии катализатора окислительного крекинга в виде наноразмерных частиц оксида железа. Исследование предпринято с целью моделирования процессов, происходящих при использовании растворов пероксида водорода при каталитическом крекинге нефти. Установлено, что в присутствии частиц железа реакция распада пероксида водорода вызывает крекинг углеводородов нефти, что может сопровождаться снижением вязкости и плотности нефти и нефтепродуктов. Реакция каталитического крекинга, проведенная в данных условиях, приводит к значительному увеличению фракции легких углеводородов в составе нефти и высококипящих нефтепродуктов.

Ключевые слова: тяжелая нефть, низкотемпературный каталитический крекинг, висбрекинг, коллоидные наночастицы оксидов железа, пероксид водорода.

Предложен метод получения высокодисперсных катализаторов гидродеароматизации на основе иммобилизации карбонила молибдена в поры мезопористых ароматических каркасов. Показано, что количество наносимого металла и средний размер получаемых частиц зависят от носителя и особенностей метода нанесения. Каталитическая активность синтезированных материалов в реакции гидрирования бициклических углеводородов была исследована при давлении водорода 5.0МПа в температурном диапазоне 330−500°C на примере нафталина, метилнафталинов и бифенила в качестве модельных субстратов.

Ключевые слова: мезопористые материалы, наногетерогенный катализ, гидродеароматизация, наночастицы.

Получены и охарактеризованы методами ПЭМ ВР и РФЭС Ni–Mo сульфидные катализаторы гидрирования ароматических углеводородов in situ разложением маслорастворимых прекурсоров Mo(CO)6 и Ni(С7H15СOO)2 в углеводородном сырье. Полученный Ni–Mo сульфидный материал проявил высокую каталитическую активность в реакции гидрирования нафталина, подобрано оптимальное соотношение Mo/Ni равное 1/2.

Ключевые слова: гексакарбонил молибдена, ненанесенные катализаторы, сульфидный никель-молибденовый катализатор, гидрирование ароматических углеводородов.

Изучено влияние полимерной добавки полиакрилонитрила на каталитические свойства железосодержащей суспензии в условиях синтеза Фишера–Тропша в сларри-реакторе. Проведёно моделирование образования каталитической частицы с использованием метода молекулярной динамики.

Ключевые слова: синтез Фишера–Тропша, каталитическая железосодержащая наночастица, взаимодействие полимеров с магнетитом, молекулярная динамика.

Исследован синтез наноразмерных и ультрадисперсных суспензий сульфидированных молибденовых катализаторов из обращенных эмульсий в среде гудрона при варьировании молибденсодержащего компонента, сульфидирующего агента, температуры и длительности синтеза. Физико-химическими методами изучены размер, дисперсность, состав и структура дисперсной фазы и их зависимость от условий синтеза. Осуществлена гидроконверсия гудрона западно-сибирской нефти в присутствии ряда полученных ex situ сульфидированных молибденсодержащих частиц катализатора и найдена их высокая активность в подавлении реакции поликонденсации, приводящей к образованию кокса.

Ключевые слова: гидроконверсия, наночастицы катализатора, дисульфид молибдена, электронная микроскопия, кокс.

Изучены особенности протекания процесса парового крекинга тяжелой нефти в присутствии молибденсодержащего дисперсного катализатора. Для определения влияния воды, катализатора и условий проведения процесса на состав и свойства продуктов термического превращения тяжелой нефти проведены эксперименты по термическому крекингу, паровому крекингу, каталитическому крекингу без воды и гидрокрекингу. Выполнен комплексный анализ полученных продуктов, методами РФА и ПЭМВР изучен твердый остаток (кокс), содержащий катализатор. Исследовано влияние температуры (425 и 450°С) и продолжительности процесса на выходы и свойства получаемых продуктов. Проведено сравнение эффективности применения гидрокрекинга и парового крекинга для получения маловязкой облагороженной полусинтетической нефти, рассмотрены основные изменения, происходящие с катализатором в исследуемых процессах. Сделаны предположения о принципе каталитического действия молибденсодержащего катализатора в процессе парового крекинга.

Ключевые слова: дисперсный катализатор, молибден, тяжелая нефть, каталитический паровой крекинг.