ИСТИНА

Исследования в рамках проекта направлены на разработку научных основ процессов гидродеароматизации средних дистиллятов и фракций бионефти с целью получения дизельных топлив и керосинов с применением катализаторов на основе мезопористых термостабильных органических носителей. В рамках проекта будут разработаны подходы к синтезу новых функционализированных термостабильных мезопористых органических материалов на основе полиароматических каркакасов, способных к селективному связыванию ионов металлов для формирования активной фазы. Будут разработаны методы синтеза катализаторов, содержащих наночастицы активных гидрирующих (платиновые металлы и сульфиды металлов 5-8 групп) и кислотных (оксиды циркония, алюминия, титана) компонентов внутри пор материалов для проведения реакции в сларри-условиях и в проточных реакторах, выявлены закономерности протекания реакций гидрирования – гидродециклизации полиароматических углеводородов при использовании катализаторов на основе мезопористых органических термостабильных полимеров и наноразмерных активных компонентов. Будут установлены закономерности гидрооблагораживания и гидробессеивания газойлевых фракций (как вакуумного газойля, газойля каталитического крекинга, так и фракций бионефти, полученных пиролизом древесины) с применением полученных катализаторов, найдена зависимость состава и свойств получаемых продуктов от параметров процесса.

Research in the framework of the project aimed at the development of scientific bases of processes hydrodearomatization middle distillates and fractions of bio-oil to produce diesel fuel and kerosene using catalysts based on mesoporous thermostable organic carriers. The project will develop new approaches to the synthesis of functionalized mesoporous thermostable organic materials based on polyaromatic karkakasov capable of selectively binding metal ions to form the active phase. Methods for the synthesis of catalysts will be designed containing nanoparticle active hydrogenation (platinum metals and metal sulfides groups 5-8) and acid (oxides of zirconium, aluminum, titanium) components inside the pores of the materials for the reaction conditions in the slurry phase and flow reactors, flow patterns identified hydrogenation reactions - gidrodetsiklizatsii polyaromatic hydrocarbons using catalysts based on mesoporous thermally stable organic polymer and nanosize active components. laws and gidrobesseivaniya hydrotreating gas oil fractions will be installed (as vacuum gas oil, gas oil catalytic cracking, as well as bio-oil fractions obtained by pyrolysis of wood) using the obtained catalyst, the dependence of composition and properties of the products obtained by the process parameters.

Основной задачей проекта является разработка научных основ процессов гидродеароматизации средних дистиллятов и фракций бионефти с целью получения дизельных топлив и керосина с применением катализаторов на основе мезопористых термостабильных органических носителей. Для это предполагается решить следующие задачи: - разработать подходы к синтезу новых функционализированных термостабильных мезопористых органических материалов на основа полиароматических каркасов, характеризующихся размером пор от 1 до 5 нм и способных к селективному связыванию ионов металлов для формирования активной фазы и обладающих высокой адсорбционной способностью по отношению к ароматическим компонентам газойлей и бионефти, - разработать методы синтеза катализаторов, содержащих наночастицы активных гидрирующих (платиновые металлы и сульфиды металлов 5-8 групп) и кислотных (оксиды циркония, алюминия, титана) компонентов внутри пор материалов для проведения реакции в сларри-условиях и в проточных реакторах - выявить закономерности протекания реакций гидрирования – гидродециклизации полиароматических углеводородов при использовании катализаторов на основе мезопористых органических термостабильных полимеров и наноразмерных активных компонентов, зависимости скорости реакции и селективности процесса от давления; температуры, соотношения сырье-катализатор, присутствия в сырье серусодержащих, кислородсодержащих и азотсодержащих добавок; •установить закономерности гидрооблагораживания и гидробессеивания газойлевых фракций (как вакуумного газойля, газойля каталитического крекинга, так и фракций бионефти, полученных пиролизом друвесины) с применением полученных катализаторов, определить зависимости состава и свойств получаемых продуктов от параметров процесса; •предложить научные основы технологии гидрооблагораживания и гидродеароматизации фракций природной и био- нефти с использованием синтезированных наноcтруктурированных катализаторов на основе мезопористых термостабильных органических носителей

Коллектив имеет значительный опыт работы в области создания катализаторов гидропроцессов: гидрирования и гидроизомеризации. Были созданы селективные катализаторы гидрирования ароматических углеводородов и сопряженных двойных связей в углеводородах, демонстрирующие высокую активность.Разработаны методы синтеза мезопористых алюмосиликатов, обладающих высокой удельной поверхностью - до 1100 м2/г и размером пор от 2 до 8 нм. В качестве структурирующих агентов при получении мезопористых молекулярных сит использовались высшие алкиламины и триблоксополимеры полиэтилен- и полипропиленоксида. Указанные материалы, обладающие кислотными свойствами, являются перспективными компонентами бифункциональных катализаторов для гидропроцессов. Материалы охарактеризованы различными физико-химическими методами исследования, такими как низкотемпературная адсорбция-десорбция азота, трансмиссионная электронная фотография, рентгеновская спектроскопия, атомно-абсорбционный анализ. Определено влияние различных условий синтеза на структурные и химические свойства полученных материалов. Разработаны способы иммобилизации благородных металлов на поверхности мезопористых молекулярных сит с целью получения бифункциональных катализаторов. Проведены тестовые реакции гидрирования и гидроизомеризации модельных соединений в присутствии разработанных катализаторов. Было показано что такие материалы являются эффективными для создания катализаторов гидродеароматизации на основе мезопористых алюмосиликатов.

Осуществлен синтез носителей - пористых органических полимеров, пористых ароматических каркасов и разработаны методы функционализации с получением целевых носителей.Полученные материалы были использованы для получения наночастиц палладия, платины и рутения внутри пор мезопористых полимеров.Были предложены методы введения сульфидов вольфрама и молибдена в указанные органические мезопористые материалы с использованием ионного обмена.Исследовано исчерпывающее гидрирование (гидродеароматизация) бензола, ксилола, нафталина, 1-метилнафталина, 1,5-диметилнафталина, 1,2,5-триметилнафталина на палладиевых и платиновых катализаторах в 20% растворах указанных углеводородов в гептане при 180-250 оС и давлении водорода 3 МПа. Показано, что синтезированные катализаторы обеспечивают исчерпывающее гидрирование всех указанных субстратов до соответствующих нафтеновых углеводородов за 10 часов. Исследован процесс гидрооксигенации фенолов с использованием указанных катализаторов.Установлено, что наибольшей активностью обладают рутенийсодержащие системы.