5. Нанохимия глубокой комплексной переработки углеводородного сырья: научные основы создания новых материалов и процессов

Нанотехнологии необходимы при создании функциональных материалов и катализаторов нефтехимических процессов. Развитие приборной базы и возможность достоверной регистрации структурных изменений на поверхности катализаторов, в том числе идентификация активных центров, позволили установить зависимость протекания многих каталитических реакций от размерного фактора активных компонентов и их структуры, влияющих на повышение активности катализаторов и селективности реакций, лежащих в основе нефтехимических процессов. Возможность интенсификации реакций и повышения селективности каталитических процессов стали основой развития синтетических подходов к получению наноразмерных каталитических систем нового поколения и технологических основ организации каталитических процессов нефтехимии. Открылась возможность теоретического анализа природы действия катализаторов, что послужило стимулом к направленному регулированию функциональных свойств катализаторов и материалов для нефтехимических процессов, приводящая к существенному снижению энергозатрат. В настоящее время в области нефтехимии актуальной задачей является повышение эффективности процессов глубокой переработки остаточных фракций нефти, высокоэффективных процессов получения компонентов топлив и мономеров на базе ненефтяного сырья на основе СО и Н2, диметилового эфира и метанола, а также продуктов возобновляемой биомассы. Для решения этих задач необходима разработка широкого ряда наноразмерных катализаторов и функциональных материалов, создание пластичных смазок нового поколения, отличающихся высокой эффективностью и стабильностью действия в процессах трения и износа. Не менее важны новые подходы к организации процессов нефтехимии, направленные на снижение энергетических затрат и обеспечивающих повышение экологической безопасности.