Российская наука предложила дешевые катализаторы для «абсолютной» очистки нефтепродуктов

Для этого не требуется опасного водорода, высоких температуры и давления.

Российские ученые разработали систему для очистки нефтепродуктов на основе порошков фосфатов кальция. Новый метод очистки позволит сделать нефтепереработку безопаснее и дешевле. Частицы улавливают молекулы серосодержащих примесей и помогают им взаимодействовать с перекисью водорода. Эта химическая реакция позволяет «отмыть» самые трудноотделяемые соединения, пишет научное издание Indicator.Ru.

Чтобы избавиться от примесей, нефтеперерабатывающие предприятия используют специальные высокопористые системы — катализаторы. Они «улавливают» ненужные соединения и помогают им вступить в химическую реакцию. Побочные продукты либо превращаются в газ и улетают, либо отделяются от топлива и могут быть отмыты водой. Однако катализаторы дорого стоят, а при их производстве возникает множество токсичных соединений.

Поэтому коллектив российских ученых разработал эффективную каталитическую систему на основе железосодержащих порошков фосфатов кальция с включениями молибдена. В проекте принимали участие исследователи из Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова Российской академии наук (Москва), МГУ имени М. В. Ломоносова, Института физики Казанского федерального университета, Казанского института биохимии и биофизики  и Белгородского государственного университета. Для химической реакции на частицах концентрировалась перекись водорода, которая окисляла серосодержащие молекулы до легковымываемых форм и превращалась в воду.

Для создания нового катализатора авторы синтезировали частицы фосфатов кальция размером около 10 20 нанометров, образующие пористые агломераты. Форма порошка была предложена из-за высокой суммарной площади поверхности, которая позволяет взаимодействовать с большим количеством молекул примесей. Помимо соли кальция катализатор содержал активные включения железа и молибдена.

Оказалось, что уже при температуре 70˚С с помощью разработанного катализатора можно за 25 30 минут окислить наиболее устойчивую примесь в топливе — дибензотиофен. Проверка очищенного топлива показала, что синтезированные порошки окисляют 100% сероорганических соединений. Предложенный метод, в отличие от традиционных, не требует применения взрывоопасного водорода, а также высоких температур и давлений.

«Мы показали принципиальную возможность создания высокоэффективной и безопасной системы очистки нефтепродуктов, — прокомментировал профессор РАН, руководитель работы Владимир КОМЛЕВ. - Интересно, что за основу был взят материал на основе фосфатов кальция, который широко применяется в медицине для инженерии костной ткани. Кто бы мог подумать, что он покажет себя как эффективный катализатор, способный обеспечить практически абсолютную очистку топлива. Наше исследование имеет большое практическое значение. Мы надеемся, что эта разработка будет внедрена в реальный сектор экономики».

Ранее Информагентство «Девон» сообщало,  что новосибирские ученые предложили частично заменить водород спиртов в процессах нефтепереработки. Для этого разработаны высоконаполненные никель-кобальтовые катализаторы.