Разработка научных основ экологически безопасных процессов получения низших олефинов и высококачественных моторных топлив из углеводородного сырья в присутствии ускорителей химических реакций нового поколения - нано- и композиционных материалов, цеолитоподобных систем с иерархической пористой структурой

Объекты исследования: модифицированные цеолиты; Крио-нанопорошки; полиоксометаллатные соединения; глубокие эвтектические растворители; углеводородные газы; фракции нефти; ионные жидкости. Основные результаты этапа 2024 г.: Исследовано влияние способа введения в катализатор 4 % Mo/ZSM-5 добавки циркония на его физико-химические и каталитические свойства в процессе дегидроаромати-зации метана. Установлено, что наиболее высокую активность проявляет катализатор 4 % Mo/ZSM-5, содержащий 1 % нанопорошка Zr (конверсия метана составляет 12,2 %). Исследовано превращение различного по составу газообразного углеводородного сырья в олефиновые углеводороды на модифицированных цеолитных системах. Установлено, что наибольшая селективность образования олефинов С2–С4 при 650 °С наблюдается на цеолитном катализаторе, модифицированном фосфором (более 87 %). Предложен способ получения катализатора, содержащего цеолит ZSM-5 после щелочной обработки и наноразмерный порошок никеля, позволивший повысить выход высокооктановых бензинов с улучшенными эксплуатационными характеристиками при переработке прямогонной бензиновой фракции нефти. Установлено, что присутствие пироуглеродной оболочки на поверхности нанопорошка Со снижает активность молибдендисульфидного катализатора, при этом существует возможность «температурного вскрытия» защитной поверхности. Обнаружено, что глубокие эвтектические растворители способны эффективно выполнять функции сокатализаторов гидрообессеривания дибензотиофена как модельного соединения. Разработана простая методика синтеза би- и триметаллических полиоксометаллат-содержащих систем. С привлечением комплекса физико-химических методов анализа установлено, что синтезированные системы не содержат в своем составе грубодисперсных малоактивных в гидропроцессах кристаллических фаз. Созданы экстракционные системы на основе имидазолсодержащей ионной жидкости и парамагнитного [FeCl4]– аниона для удаления серосодержащих соединений из топливных фракций нефти. Показано, что экстракционные системы на основе ионных жидкостей и соли металла более эффективны, чем без добавки соли металла.