ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИРОДНОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ В ВЫСОКОВОСТРЕБОВАННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ И ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЕ МОТОРНЫЕ ТОПЛИВА (заключительный) (0370-2019-0005) Приоритетное направление Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013 - 2020 годы 46. Физико-химические основы рационального природопользования и охраны окружающей среды на базе принципов «зеленой химии» и высокоэффективных каталитических систем, создание новых ресурсо- и энергосберегающих металлургических и химико-технологических процессов, включая углубленную переработку углеводородного и минерального сырья различных классов и техногенных отходов, а также новые технологии переработки облученного ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами

Объекты исследования: модифицированные цеолиты и образцы диоксида титана; коммерческий порошок MoS2, а также его Криообразцы; углеводородные газы; фракции нефти. Важнейший результат по проекту: Для превращения природных углеводородных газов в ароматические соединения получен эффективный цеолитсодержащий катализатор на основе синтезированного галлоалюмосиликата структурного типа ZSM-5. Благодаря подобранному оптимальному компонентному составу катализатора обеспечивается степень превращения исходного газообразного сырья 23-98 % и выход целевого продукта 18-47 % (в зависимости от состава сырья). Катализатор характеризуется высокой стабильностью работы и способен выдержать несколько циклов «реакция-регенерация» без снижения своей ароматизирующей активности. Результаты дифференциально-термического анализа, электронной микроскопии и термодесорбции аммиака указывают на то, что при окислительной регенерации катализатора происходит полное удаление кокса с его поверхности и практически полное восстановление кислотности. Полученные данные свидетельствуют о возможности применения Ga-содержащего цеолитного катализатора в процессе переработки различных смесей газообразных углеводородов в жидкие продукты. Важнейший результат этапа 2020 г.: Впервые приготовлены катализаторы на основе молибденита при его диспергировании в криогенных условиях (77 К) в атмосфере аргона, водорода и азота. В присутствии Криосистем, полученных в атмосфере Ar- и Н2, в модельной реакции происходит глубокое гидродесульфирование дибензотиофена (Sост менее 5 ppm). Для активирования Криокатализаторов не требуется применение токсичных сульфидирующих агентов, достаточно обработать их водородом. Криокатализаторы сохраняют высокую активность при их цикличном использовании, в том числе при более низкой температуре и давлении, чем в случае применения традиционных катализаторов гидроочистки. Полученные результаты являются важным вкладом в развитие суспензионного катализа на основе методов «зеленой химии».