Гидрирование СО2 в ценные химические продукты на новых индий-содержащих системах

В настоящее время одной из серьезных проблем является большое количество выбросов СО2 в атмосферу. Основными источниками данных выбросов являются электростанции, работающие на угле, автомобили, промышленные фабрики и заводы, животноводческие фермы, количество которых растет год от года, и другие. Интерес научного сообщества к этой проблеме выражается в возросшем количестве работ, посвященных утилизации CO2. Известно, что в настоящее время CO2 является весьма дорогим отходом на различных производствах (особенно в странах, где применяются налоги на выбросы углекислого газа), поэтому количество работ, посвященных каталитической конверсии CO2 растет с каждым годом. Конечными продуктами конверсии СО2 может быть широкий круг соединений, такие как низшие олефины, метанол, диметиловый эфир и прочие. Несмотря на активный рост исследований по этой тематике их все еще недостаточно, чтобы решить проблему утилизации всего объема выбрасываемого в атмосферу углекислого газа. В свете этих причин и необходимы поиски новых процессов и разработка более эффективных катализаторов каталитической конверсии СО2. Также развитие методов каталитической конверсии СО2 в ценные химические соединения вызывает существенный интерес не только из-за экологических причин, но и благодаря вовлечению в производство нетрадиционных источников углеводородов с высоким содержанием СО2, таких как биогаз, шельфовый газ или природный газ с высоким содержанием СО2 (например, с Астраханского месторождения). Огромный рыночный спрос на низшие олефины (НО) дает прекрасную возможность исследователям для поиска катализаторов селективного гидрирования СО2 в эти продукты. Современная химическая промышленность в значительной степени зависит от нефти (паровой крекинг нафты) для производства легких олефинов. Истощение нефтяных запасов или отход от переработки нефти повлечет за собой разрыв между спросом и предложением низших олефинов, что потребует новых стратегий синтеза низших олефинов из альтернативных источников углерода. В этом плане одностадийный процесс превращения CO2 в НО является перспективным процессом, позволяющий решить вышесказанные проблемы. Таким образом, разработка новых методов каталитической конверсии диоксида углерода в низшие олефины, такие как этилен, пропилен или бутилен, является актуальной задачей для современного мира. Целью данного проекта является разработка катализаторов для каталитической конверсии СO2 в низшие олефины на бифункциональных катализаторах, содержащих оксид индия и цеолитные системы. Научная новизна данного проекта заключается в разработке методик нанесения активного металлического компонента на цеолитные носители. В настоящее время основная масса работ в литературе посвящена механически смешанным системам катализаторов высокотемпературного синтеза метанола и катализаторов для процесса "метанол-в-олефины". В данном проекте будут применяться методики приготовления катализаторов, разработанные в Институте катализа СО РАН, для приготовления бифункциональных систем. При успешном выполнении данного проекта данные катализаторы могут быть использованы для увеличения рентабельности промышленных производств и снижения выбросов CO2 в атмосферу. Выполнение задач проекта позволит определить наиболее активный образец из различных металлических катализаторов, нанесенных на цеолитные носители для проведения реакции селективного гидрирования CO2 в низшие олефины. В конечном итоге будет предложен катализатор процесса гидрирования CO2 в низшие олефины, и будут разработаны предложения по оптимальным режимам проведения данного процесса для различных потенциальных применений процесса.