НОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ И МЕТОДЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ И НЕФТЕГАЗОХИМИИ (ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ, ДЕГИДРОАРОМАТИЗАЦИЯ, КРЕКИНГ, МЕТАТЕЗИС, АЛКИЛИРОВАНИЕ, ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ, ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ, ПИРОЛИЗ, РЕАКЦИИ В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕ И ДР.

Отчет на 224 стр., 115 рис., 16 табл., 496 источ. Ключевые слова: ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ, ПОЛИЭТИЛЕН, ПОЛИ(ПРОПИЛЕНОКСИД), Α-ОЛЕФИНЫ, ДИМЕРЫ Α-ОЛЕФИНОВ, ЦИРКОНОЦЕНЫ, ОКСИДНО-ХРОМОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ, ДВОЙНЫЕ МЕТАЛЛ-ЦИНИДНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ, ПАЛЛАДИЙ, N-ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ КАРБЕНЫ, НОРБОРНЕН, ЭМБРИОНАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ ЗАРОДЫШЕЙ ЦЕОЛИТОВ, НАНОРАЗМЕРНЫЕ ЦЕОЛИТЫ, МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ЦЕОЛИТЫ, ДЕАЛКИЛИРОВАНИЕ, КАРБОНИЛИРОВАНИЕ, ЛИОФИЛЬНАЯ СУШКА, ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, МИКРО-МЕЗОПОРИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МЕТАН, ЦЕОЛИТЫ, МОЛИБДЕН, ИЕРАРХИЧЕСКИЕ ЦЕОЛИТЫ, НАНОРАЗМЕРНЫЕ ЦЕОЛИТЫ, НЕОКИСЛИТЕЛЬНАЯ КОНВЕРСИЯ МЕТАНА, ОЛЕФИНЫ, КОНВЕРСИЯ МЕТАНОЛА В УГЛЕВОДОРОДЫ, МЕЖЦЕОЛИТНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, ЦЕОЛИТ MFI, РЕЦИКЛИЗУЕМЫЕ КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, ГИДРОСИЛИЛИРОВАНИЕ, ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИЯ, КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, АЛКЕНЫ, НЕФТЕПРОДУКТЫ, АКРИЛОВАЯ КИСЛОТА, НИКЕЛЬ, NI(COD)2, NI-ЛАКТОН, КАТАЛИЗ, СО2, ЭТИЛЕН, ПЛАЗМОХИМИЯ, НЕРАВНОВЕСНАЯ ПЛАЗМА, СВЧ РАЗРЯД, ТЛЕЮЩИЙ РАЗРЯД, НЕРАВНОВЕСНОСТЬ, МЕХАНИЗМЫ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, РАЗРЯДЫ В ГАЗАХ И ЖИДКОСТЯХ, ГИДРИРОВАНИЕ, КАТАЛИЗ В ПЛАЗМЕ, БАРЬЕРНЫЙ РАЗРЯД, ФОТОКАТАЛИЗ, ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ИОДОСУЛЬФОНИЛИРОВАНИЕ, ЗЕЛЕНАЯ ХИМИЯ. Работы по теме «Новые катализаторы и методы интенсификации процессов нефтепереработки и нефтегазохимии (гидрогенизация, дегидроароматизация, крекинг, метатезис, алкилирование, полимеризация, поликонденсация, пиролиз, реакции в низкотемпературной плазме и др.)» выполнялись по следующим направлениям: 1. Синтез и использование гомогенных и гетерогенных катализаторов, полиолефинов, полиэфиров, поликарбонатов и др. 2. Синтез и использование гомогенных и гетерогенных катализаторов нефтехимического синтеза 3. Исследование химических реакций и каталитических процессов в условиях низкотемпературной плазмы 4. Применение фотокаталитических методов в нефтехимии  Объектами исследования являлись: По направлению 1: Оксидно-хромовые катализаторы (со)полимеризации этилена (ОХК). Двойные металл-цианидные катализаторы (со)полимеризации пропиленоксида (ДМЦК). Прекурсоры металлоценовых катализаторов, цирконоценовые катализаторы селективной димеризации α-олефинов. N-гетероциклические карбеновые комплексы палладия, норборнены, содержащие фрагменты диалкилового эфира глицерина, и полимеры на их основе. По направлению 2: Эмбриональные частицы зародышей цеолитов ZSM-5 и beta; мезопористые алюмосиликаты с нанесенной фосфорно-вольфрамовой кислотой. Цеолиты типа MOR, используемые в качестве потенциальных катализаторов карбонилирования диметилового эфира монооксидом углерода. Цеолиты ZSM-22, ZSM-48; микро-мезопористые материалы с различным структурным типом (MFI, MWW и др.), синтезируемые с использованием мультиаммонийных темплатов и зародышей цеолитов при гидротермальном воздействии. Образцы ультрананоразмерных молекулярных сит SPP (self-pillared pentasil) обладающие различной концентрацией кислотных центров и материалы на их основе, модифицированные молибденом. Образцы цеолита MFI, полученные из цеолитов типа FAU, MOR и BEA методом межцеолитных превращений. Гетерофазные катализаторы на основе платины. Комплексы Ni(0) и Ni(II), включая Ni-лактоны, являющиеся катализаторами синтеза акриловой кислоты (акрилата натрия) из этилена и СО2. По направлению 3: Низкотемпературная плазма с химическими реакциями; каталитические системы на основе микро- и мезопористых материалов. По направлению 4: Интернальные алкины, β-иодвинилсульфоны, фотокатализаторы.   Методы исследования: РФА, РФЭС, ПЭМ, ТПД, 1H ЯМР, 13C ЯМР, 27Al ЯМР, 29Si ЯМР, Осциллография, ГЖХ, БЭТ, ИК, ДСК, ДМА, СЭМ, ИСП-АЭС, Элементный анализ. Цель работы: По направлению 1: Анализ научной периодики и патентной литературы, посвященной разработке и изучению ОХК, с целью выяснения актуального состояния и перспектив в области разработки этих катализаторов. Синтез образцов ОХК и исследование их сорбционной способности на силикагели. Анализ научной периодики и патентной литературы, посвященной синтезу ДМЦК и их использованию для получения полипропиленгликолей и сополимеров пропиленоксида с CO2. Синтез образцов ДМЦК. Установление структуры прекатализаторов, использованных в синтезе эффективных катализаторов селективной димеризации α-олефинов. Получение и исследование активности каталитических систем на основе N-гетероциклических карбеновых комплексов палладия в процессах полимеризации. По направлению 2: Синтез эмбриональных частиц зародышей цеолитов ZSM-5 и beta и их наноразмерных аналогов методом лиофильной сушки, исследование полученных материалов в реакции деалкилирования диизопропилбензолов. Изучение твердофазного карбонилирования диметилового эфира монооксидом углерода на мезопористых материалах (HMS, MCM-41, MCM-48, SBA-15, SBA-16) с нанесенной гетерополикислотой H3PW12O40. Синтез цеолитов типа MOR, используемых в качестве потенциальных катализаторов карбонилирования диметилового эфира монооксидом углерода методом лиофильной сушки. Синтез цеолитов ZSM-22, ZSM-48, изучение их физико-химических свойств (низкотемпературная адсорбция-десорбция азота, элементный анализ, рентгенофазовый анализ) и формовка цеолита ZSM-48 со связующим для получения катализаторов гидроизомеризации длинноцепочечных алканов и превращения метанола в углеводороды; разработка методов получения микро-мезопористых материалов со структурным типом MFI, MWW методом гидротермального синтеза с использованием мультиаммонийного темплата (триметиладамантилдиаамонний гидроксид) и зародышей цеолитов, исследование полученных материалов методами низкотемпературной адсорбции азота, рентгенофазового анализа, электронной микроскопии. Получение ультрананоразмерных молекулярных сит SPP (self-pillared pentasil), обладающих различной кислотностью и приготовление катализаторов реакции неокислительной дегидроароматизации метана путём модифицирования их молибденом. - Изучение влияния кислотности и содержания молибдена на активность, селективность по продуктам превращения метана и стабильность работы катализатора во времени. Синтез образцов цеолита MFI методом межцеолитных превращений из цеолитов типа FAU, MOR и BEA. Определение влияния структурного типа цеолита-предшественника на физико-химические свойства цеолита MFI, полученного методом межцеолитных превращений. Изучение каталитических свойств образцов цеолита MFI, полученных методом межцеолитных превращений, в реакции конверсии метанола в углеводороды. Получение и изучение каталитической активности рециклизуемых гетерофазных каталитических систем на основе Pt. Разработка методик и получение Ni(COD)2 из ацетилацетонатного комплекса Ni(II), лактонов никеля с модельными аминным и фосфиновым лигандами в качестве потенциальных катализаторов получения акриловой кислоты (АК). По направлению 3: Исследование физико-химических процессов, происходящих в условиях низкотемпературной плазмы, разработка методов диагностики плазмы, а также математических моделей плазмы с химическими реакциями. Исследование эффективности процесса гидрирования CO2 в плазме в зависимости от типа используемого носителя и наносимых металлов; По направлению 4: Разработка условий фотокаталитического иодосульфонилирования терминальных алкинов в условиях концепции зеленой химии. Основные результаты: По направлению 1: Подготовлен обзор научной периодики и патентной литературы по теме "Синтез, строение и механизм действия хромовых катализаторов полимеризации этилена". Синтезирован ряд прекатализаторов ОХК с использованием хромовых кластеров различной размерности. Подготовлен обзор научной периодики и патентной литературы по теме "Синтез, строение и механизм действия ДМЦ катализаторов". Синтезированы первые лабораторные образцы ДМЦК. Установлена молекулярная структура 8 анса-комплексов Zr с гетероциклическими лигандами. Выявлена связь между строением комплексов и их 1H и 13C ЯМР спектрами. Разработаны каталитические системы на основе N-гетероциклических карбеновых комплексов палладия для реакции полимеризации норборненов с группами C–O–C в заместителях. По направлению 2: Синтезированы и исследованы эмбриональные частицы зародышей цеолитов ZSM-5 и beta. Изучена их каталитическая активность в реакции деалкилирования смеси диизопропилбензолов. Получены и исследованы гетерогенные катализаторы гетеро фазной реакции карбонилирования ДМЭ монооксидом углерода. Синтезированы и исследованы образцы цеолита типа MOR.; Синтезирован и охарактеризован цеолит ZSM-48. Разработан «one-pot» метод получения микро-мезопористых материалов со структурным типом MFI и MWW с использованием мультиаммонийных темплатов и зародышей цеолитов при гидротермальной обработке. Получены и исследованы физико-химические свойства катализаторов Ru_OP_MFI, Ru_OP_MWW_150, Ru_OP_MWW_170. Изучено влияние кислотности и содержания молибдена в модифицированном молибденом катализаторе на основе молекулярного сита SPP. Изучено влияние структурного типа цеолита-предшественника на физико-химические свойства цеолита MFI, полученного методом межцеолитных превращений и его каталитические свойства в реакции конверсии метанола в углеводороды. Предложена конструкция устройства, позволяющего проводить бифазное гидросилилирование в проточном режиме с использованием Pt/EG-каталитической системы. Отработаны методики получения чувствительных комплексов Ni(COD)2 и Ni(II)-лактонов с TMEDA и dppe лигандами. По направлению 3: Создана картина физико-химических процессов в разряде и исследованы некоторые возможности применения этого типа разряда. Получены зависимости выхода водорода от параметров СВЧ разряд в воде с барботированием метана. Показана роль естественной закалки продуктов в разряде. Получены зависимости выхода водорода от параметров разряда постоянного и переменного тока при углекислотном риформинге метана. Разработана модель процессов в разряде в метане. Продемонстрирован новый метод синтеза сложных оксидов меди и цинка на поверхности цеолитов из нитратов под воздействием низкотемпературной газоразрядной плазмы. Проведен обзор литературы по механизмам процессов в низкотемпературной неравновесной кислородной плазме различных типов разряда. Созданы новые катализаторы для гидрирования CO2 в плазме барьерного разряда. По направлению 4: Разработаны методики фотокаталитического иодосульфонилирования терминальных алкинов. Область применения результатов: Разработка катализаторов в нефтехимической и полимерной промышленности. Новые свойства цеолитов. Диагностика плазмы, математические модели плазмы с химическими реакциями Функционализация продуктов нефтепереработки. Технологии получения и хранения высокочувствительных катализаторов. Внедрение методов «зеленой химии» и безопасных каталитических процессов в промышленность.