Малая научная группа под руководством научного сотрудника лаборатории каталитической переработки легких углеводородов Института химии нефти СО РАН Антона Восмерикова в рамках реализации гранта РНФ создаст отечественный высокоэффективный металлсодержащий катализатор, необходимый для получения пропилена из пропана путем его дегидрирования.
– Пропилен является важным сырьем для производства пластмасс, полимеров и других ценных химических продуктов. Наиболее распространенными способами его получения сейчас являются пиролиз легких нефтяных фракций и каталитический крекинг, которые имеют ряд существенных недостатков, прежде всего, низкий конечный выход целевого продукта. Одним из экономичных и экологичных альтернативных способов получения пропилена является дегидрирование пропана. Его применение особенно актуально в ситуации курса на декарбонизацию различных производств, – рассказывает Антон Александрович.
Каталитическое дегидрирование пропана – это достаточно простая химическая реакция отрыва водорода от молекулы пропана с образованием пропилена, однако одновременно с ней протекают нежелательные побочные реакции с образованием продуктов крекинга, ароматических углеводородов, а также конденсации и полимеризации, приводящие к формированию коксоподобных продуктов уплотнения, дезактивирующих катализатор. Как поясняет ученый, необходимо приготовить катализатор таким образом, чтобы он селективно проводил реакцию дегидрирования, снижая образование побочных продуктов – метана, этана, ароматических углеводородов и кокса.
Основой катализаторов будет активная форма оксида алюминия (γ-Al2O3). В рамках реализации гранта ученые изучат, каким образом использование добавок различных металлов – фосфора, бора, марганца и лантана, призванных заменить собой благородные металлы (платину и палладий), повлияет на каталитические свойства получаемых систем в процессе дегидрирования пропана. Другая задача – подобрать оптимальные методы нанесения металлических компонентов на поверхность носителя – γ-Al2O3. Исследователи проверят, как добавка промотирующих элементов методами пропитки, механического смешения и ионным обменом повлияют на эффективность действия катализатора на основе оксида алюминия при производстве пропилена из пропана.
– В конечном итоге, новый отечественный катализатор должен обладать тремя основными свойствами – высокой активностью, селективностью и стабильностью, что позволит развивать новые технологии в области газопереработки и газохимии, – пояснил руководитель проекта.