Представлены исследования по разработке гомогенного процесса низкотемпературного окисления монооксида углерода в присутствии каталитической системы «металл платиновой группы + ванадийсодержащая гетерополикислота (ГПК)». Определены оптимальные условия реакции, обеспечивающие максимальную скорость окисления СО в СО2, установлены особенности ее кинетики, предложен механизм. Показано, что системы на основе аква-комплекса PdII проявляют высокую активность и производительность, однако обладают низкой стабильностью и функционируют только при рН ниже 1,5. Стабильность катализатора может быть повышена одновременным введением в систему σ- и π-донорных лигандов, однако более эффективным является использование комплекса PtIV в присутствии каталитических количеств соли палладия при их соотношении 100/1. Переход от растворов ГПК с низким содержанием атомов ванадия (Н7РМо8V4O40) к высокованадиевым растворам модифицированных составов (Н10Р3Мо18V7O84) обеспечивает рост активности и производительности системы, вид кинетических кривых и общие закономерности окисления СО при этом сохраняются. Комбинированный гомогенный катализатор PtIV + PdII + Н10Р3Мо18V7O84 сохраняет стабильность при многоцикловом использовании без снижения активности, работает без индукционного периода и может использоваться при рН = 0,7÷2,5, что упрощает аппаратурное обеспечение процесса.

Оценивается возможность применения никельсодержащих структурированных стекловолокнистых катализаторов (Ni/СВК) для процесса гидрогенолиза газового конденсата (ГК) в транспортируемые компоненты природного газа, что повысит эффективность переработки ГК и будет способствовать разработке более экономически эффективных технологий в нефтегазовой отрасли. Образцы Ni/СВК с содержанием никеля 5, 10 и 15 мас.% были синтезированы методом поверхностного термосинтеза (ПТ). Для сравнения каталитической активности полученных катализаторов использовался промышленный гранулированный катализатор с содержанием никеля 16 мас.%. Наибольшая активность, а также селективность образования метана в процессе гидрогенолиза пропана наблюдаются на катализаторе 10%Ni/СВК, по этим показателям он превосходит не только другие СВК, но и традиционный гранулированный катализатор.

Ориентация на «зеленую» энергетику требует поиска экологичных систем запасания энергии. Выбор аммиака как потенциального контейнера для водорода обусловлен его высокой энергоемкостью и отсутствием выбросов оксидов углерода и азота в процессе разложения. В настоящей работе испытаны Co-Al2O3 /SiO2 катализаторы разложения аммиака, активированные разными способами – путем цикличных процедур восстановление-карбидизация-восстановление (RCR) и восстановление-окисление-восстановление (ROR) в сравнении с традиционным методом восстановления кобальта водородом (R). Образцы охарактеризованы методами Н2-ТПВ, ПЭМ, РФА с использованием синхротронного излучения, которые показали неизменность структурных свойств катализаторов в ходе реакции. Поскольку активности исследованных катализаторов и эффективные энергии активации оказались близкими, в длительном эксперименте был протестирован простейший в приготовлении катализатор R, продемонстрировавший высокую стабильность работы.

Приведены результаты исследования Pt и Pd катализаторов, нанесенных на γ-оксид алюминия, в реакции окисления водорода для применения в процессах очистки гелиевого концентрата (ГК). Проведено сопоставление свойств приготовленных катализаторов со свойствами зарубежного катализатора сравнения. В лабораторном реакторе на смеси, имитирующей ГК, проведено исследование «зажигания» и дезактивации катализаторов при комнатной температуре, что моделирует условия на входном участке промышленного адиабатического реактора, а также изучены свойства катализаторов при температурах 200, 250 и 300 °C в условиях, моделирующих протекание реакции в средней части и на выходе промышленного реактора. Исследован вторичный процесс образования водорода при температурах 250–300 °C, который объясняется протеканием реакций паровой конверсии метана и этана, присутствующих в модельной смеси, имитирующей гелиевый концентрат. Результаты работы могут найти применение при разработке отечественных катализаторов для очистки гелия, получаемого из природного газа.

Исследована кинетика выжига кокса при температурах 525–650 °С на K-CrOx/γ-Al2O3 катализаторе одностадийного дегидрирования н-бутана в бутадиен-1,3, аналогичном промышленному. Показано, что в исследованных условиях реакция выжига кокса описывается кинетическим уравнением первого порядка по кислороду и коксу с наблюдаемой энергией активации ~93 кДж/моль. Адекватность кинетической модели подтверждена совпадением расчетных результатов с экспериментальными.

Была синтезирована серия биметаллических Ni-Mo-катализаторов на основе Ni/ZSM-23 с начальным содержанием Ni (5 мас.%). Катализаторы были испытаны в процессе гидропереработки смеси жирных кислот (C16–C18) в проточном реакторе при температуре 300 °C, давлении 2,5 МПа и МСПС = 8,4 ч–1. Показано влияние соотношения металлов на активность, селективность образования изо-алканов и стабильность катализаторов в процессе гидропереработки смеси жирных кислот. Наибольшая деоксигенирующая способность и максимальный выход изо-алканов были обнаружены в присутствии катализатора с соотношением Mo/(Ni+Mo) равным 0,25, в котором по данным РФЭС соотношение Mo/(Ni+Mo) на поверхности составляет 0,4.

Предложен способ получения высокооктанового бензина из попутного нефтяного газа (ПНГ), заключающийся в комбинации процессов ароматизации ПНГ и синтеза Фишера–Тропша (ФТ). Процесс ароматизации ПНГ экспериментально исследован в проточной установке при давлении 0,1 МПа, температурах 450–600 °С на ZnO/ZSM-5/Al2O3 катализаторе. Показано, что в диапазоне температур 550–600 °С конверсия углеводородов С3+ наивысшая и составляет 22,7–27,8 %, а выход ароматических углеводородов равен 8,8–10,9 %. Синтез ФТ исследован на гибридном Co-Al2O3 /SiO2 /ZSM-5/Al2O3 катализаторе при температуре 250 °С, давлении 1,0 МПа, ОСГ = 1000 ч–1. На пилотной установке наработана опытная партия синтетической бензиновой фракции объемом 1 л, проанализированы ее основные физико-химические и эксплуатационные свойства. Расчетным способом показано, что компаундирование бензиновой фракции синтеза ФТ и продуктов ароматизации ПНГ позволяет увеличить октановое число с 78,5 до 92,8 ед., при этом плотность возрастает от 710 до 778 кг/м3. Предложенные технологические решения могут быть использованы для переработки ПНГ в высокооктановый синтетический бензин на модульных установках GTL.

Данная работа посвящена изучению влияния различных основных катализаторов на процесс гликолиза пластика на основе поликарбоната бисфенола А (ПК). Было установлено, что процесс химического распада ПК под действием этиленгликоля (ЭГ) приводит к образованию продуктов с высокой добавленной стоимостью – бисфенола А (мономер ПК, БФА), совместных эфиров БФА и этиленкарбоната (ЭК)/этиленгликоля (ЭГ) (моногидроксиэтиловый эфир БФА, МГЭ-БФА, бисгидроксиэиловый эфир БФА, БГЭ-БФА). Также была проведена количественная оценка выходов продуктов реакции. Выходы продуктов при 100 %-ной конверсии ПК составили, %: БФА – 33, МГЭ-БФА – 50, БГЭ-БФА – 17. Также в рамках данной работы было проведено сравнение эффективности использования различных щелочных агентов в качестве катализатора в зависимости от типа металла.

Промышленные стоки предприятий, использующие красители, являются одними из основных отходов производства, загрязняющих окружающую среду и поверхностные воды. Для решения этой проблемы в последнее время большое внимание уделяется инновационным процессам их удаления. В обзоре рассмотрены исследовательские работы за последние 10 лет по различным биологическим, химическим и физическим методам удаления красителей и сделана оценка их эффективности. Показана возможность применения целлюлозы и материалов на ее основе для процессов удаления красителей из водных растворов. Основное внимание уделено композитам на основе целлюлозы и металл-органических каркасов (Целл-МОКП). Рассмотрены основные подходы к созданию Целл-MOКП материалов и возможности регулирования их свойств. Приведены примеры использования Целл-МОКП материалов для удаления красителей из водных растворов адсорбционным и каталитическим методами. Обсуждены перспективы и проблемы практического их использования.