Ароматические углеводороды (АУ), или арены - важные химические соединения, которые производит нефтехимический комплекс России. С каждым годом потребность в аренах не уменьшается, а только возрастает.

Аспирант ИППУ СО РАН Нина ВИНИЧЕНКО занимается проблемой получения АУ из метана и более высокомолекулярных углеводородов уже несколько лет. Осенью прошлого года ее идея одержала победу на конкурсе "У.М.Н.И.К.". Корреспондент "КВ" Анастасия ИЛЬЧЕНКО расспросила ее об особенностях разработки.

- Нина Витальевна, что может служить альтернативным источником ароматических углеводородов?
- Крайне интересным направлением является проблема изучения активации метана. Из него можно получить ароматические углеводороды, например бензол, толуол, ксилолы, нафталин. Необходимо отметить, что метан является основным компонентом как природного, так и попутного нефтяного газов. Однако в химической промышленности используется не более 5 процентов природного газа. Попутный же нефтяной газ в огромных количествах сжигается на факелах. Эта проблема приводит к негативным экономическим, экологическим последствиям.

- И какие существуют способы превращения метана в жидкие углеводороды?
- Их достаточно много, но они связаны со значительными затратами и техническими трудностями. Выделяют одно- и двухстадийное превращение метана. Продуктами, в зависимости от условий реакции, присутствия или отсутствия катализатора может быть этилен, этан, кислородсодержащие соединения, синтетическая нефть и др. Мы превращаем метан в ароматические углеводороды, используя две стадии. Первая - активация метана на поверхности катализатора с получением CHx-частиц, на второй стадии подается более высокомолекулярный углеводород, например, на данный момент мы подробно изучаем подачу пентана. Таким образом, активированные частицы метана вовлекаются во вторичные превращения, что позволяет получить более ценные в химическом отношении арены. Мой проект так и назывался: "Разработка катализатора для превращения метана в продукты большей химической ценности".

- Где могут применяться полученные углеводороды?
- Простые ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы) используются очень широко в основном как производные для получения других аренов и в качестве мономеров. Из АУ получают пластмассы, взрывчатые вещества, красители, растворители, инсектициды, клеи, лаки, лекарственные препараты, также используют в качестве высокооктановой добавки к топливам и т.д.

- Судя по актуальности темы, над ней, вероятно, работают многие. В чем особенность вашей идеи?
- Мы превращаем метан так, как это не делает никто. Нет даже таких исследований. Коллектив нашей лаборатории (ЛСМТ) превращает его в автоклаве. Изначально изучаем хемосорбцию метана при высоких температурах в присутствии катализаторов различного состава. Необходимо установить, как метан активируется на поверхности, выяснить, какая структура у образующихся СНх-частиц, на каких центрах происходит катализ.

- Какие-то сроки окончания этих исследований просматриваются?
- С одной стороны, сделано много, с другой - если говорить о получении катализатора оптимального состава или готового процесса, впереди еще много работы. Может быть, лет десять. Тема новая и фундаментальная. Так как все эксперименты на данный момент проводятся в реакторе идеального смешения, для перехода к проточным реакторам требуются дополнительные испытания, что является также отдельной большой работой. Только после получения основных закономерностей реакции можно говорить о создании готовой технологии и ее внедрении.

- 10 лет - большой срок. Некоторые ученые считают, что через 25 лет иссякнут запасы полезных ископаемых, в том числе и газа.
- Очень надеюсь, что государство будет более активно вкладывать в геологоразведку и Россию эти проблемы обойдут стороной. Однако месторождения запасов природного газа обнаруживаются чаще, чем нефти, и это еще одна причина, по которой нужно заниматься разработкой процессов превращения метана в более ценные с химической точки зрения углеводороды.

- Что-то подобное делается за рубежом?
- Метан перерабатывают различными методами, как физическими, так и химическими. Нас, конечно, интересуют химические. За рубежом очень активно развиваются GTL-технологии, которые относятся к окислительному превращению метана. Мы выбрали другое направление - неокислительное двухстадийное превращение метана в ароматические углеводороды. За рубежом нашим исследованиям сложно найти аналоги.

- Как случилось, что вы занялись этой темой?
- После окончания школы я поступила в ОмГТУ на нефтехимический факультет по специальности "Химическая технология и биотехнология", окончила бакалавриат и поступила в магистратуру. Попала на диплом в лабораторию синтеза моторных топлив, которой заведует БЕЛЫЙ Александр Сергеевич, профессор, доктор химических наук. В магистратуре я занималась ароматизацией бутана, пропана в присутствии цеолитных катализаторов. Можно сказать, что после полученного опыта решила остаться в науке и поступила в аспирантуру. К этому моменту у Александра Сергеевича возникла идея, которая легла в основу моей кандидатской диссертации.

- Вы в первый раз участвовали в конкурсе "У.М.Н.И.К."?
- В пятый. Три раза я не попадала даже в финал, в другие два раза были довольно высокие оценки. Почему не победила в прошлый раз - не понятно.

- Были какие-то каверзные вопросы?
- Скорее неожиданные. Например, спросили, сколько стоит разработка катализаторов в других странах для какого-либо процесса. До сих пор не знаю ответа на этот вопрос. За границей ведь другая методика по созданию готовых катализаторов.

- На что пойдет полученный грант?
- Кроме стандартной статьи расходов под названием "вознаграждение за проведение исследований", эти средства будут потрачены на: закупку реактивов для синтеза, посещение конференций и оплату необходимых физметодов.

- Чем вы увлекаетесь?
- Мне, как и многим, нравятся такие обычные вещи, как чтение, прогулки, кино. Правда, свободного времени у меня не так много. Еще нравится путешествовать, смотреть другие города. Я уже побывала в Перми, Самаре, Казани (участие в олимпиадах), в Абхазии, на Алтае, в Уфе, Новосибирске, Томске, Москве. Некоторые города посещала сама, в других побывала по работе.

- Где понравилось больше всего?
- Каждый город, в котором я побывала, оставляет у меня определенные впечатления, как положительные, так и отрицательные. Например, в Казани очень красиво, но желания остаться все же не возникло. Конечно же, понравилась Москва: величественные здания, прекрасные дороги, замечательные музеи, метро (в котором я побывала впервые) и др. Однако большое количество людей, толчея вызывает некоторые неудобства. Когда приехала в Пермь, у меня было впечатление, что я не уезжала из Омска - города похожи, особенно плохими дорогами. Понравилась Уфа - уютно, красиво, ухоженно. Все же Омск для меня остается городом, в котором можно и нужно жить, несмотря на его недостатки.

- Как на фоне вузов в других городах выглядит Институт проблем переработки углеводородов(ИППУ СО РАН), г. Омск" href="http://ihcp.ru/">ИППУ СО РАН?
- Очень хорошо. Сотрудники института высокообразованные и компетентные люди. Кроме того, научные сотрудники стараются посещать самые интересные конференции и мероприятия. Также институт располагает довольно большой приборной базой для проведения физико-химических исследований и каталитических испытаний. Все это позволяет проводить исследования на высоком уровне.

- Считается, что молодежь старается уехать из Омска сразу после окончания вуза. Вы остались, а много ли ваших однокурсников поступило также?
- Почти все. У нас была большая группа, но после окончания бакалавриата произошло разделение: кто-то поступил в магистратуру, кто-то решил закончить специалитет. И очень многие трудоустроились именно в Омске на такие предприятия, как "Газпромнефть-ОНПЗ", "Титан", "Омскнефтехимпроект" и др.

- Нина Витальевна, расскажите о личных планах.
- В этом году я заканчиваю аспирантуру. На следующий год основная цель - это защита кандидатской диссертации. В дальнейшем хотелось бы заниматься не одной, а несколькими научными темами. Так как превращение метана в неокислительных условиях (то, чем я занимаюсь сейчас) является фундаментальным направлением, то второе должно быть прикладным, например это разработка катализаторов для таких процессов, как гидроочистка или гидрокрекинг. У меня много причин, чтобы остаться в Омске. И прежде всего это люди, с которыми я работаю, - у нас хороший и дружный коллектив.

Похожие новости

  • 14/05/2018

    Интервью с начальником управления научно-технического развития дирекции нефтепереработки «Газпром нефти» Андреем Клейменовым

    - Андрей Владимирович, расскажите о приоритетных направлениях НИОКР Газпром нефти. Что стоит на повестке дня в первую очередь?- Как известно, у нас есть утвержденные стратегические ориентиры до 2025 г.
    2275
  • 30/08/2017

    Ректор ОмГУ Алексей Якуб о сегодняшнем дне и перспективе развития вуза

    ​Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского - крупнейший научно-образовательный и культурно-просветительский комплекс, осуществляющий профессиональную подготовку и переподготовку кадров по широкому перечню направлений, обеспечивающих инновационное развитие экономики не только Омской области, но и других регионов России.
    2312
  • 13/03/2019

    «Газпром нефть» развивает проект катализаторного производства в Омске

    ​«Газпромнефть-Каталитические системы» получит пилотные установки для испытания катализаторов процессов гидроочистки и гидрокрекинга.Об этом сообщила пресс-служба «Газпром нефти» 12 марта 2019 г. Уникальное оборудование дополнит парк пилотных установок инженерного центра, являющегося важной частью масштабного проекта «Газпром нефти» по созданию в Омске современного комплекса выпуска отечественных высокотехнологичных каталитических систем для ключевых процессов переработки нефти.
    1737
  • 18/04/2019

    Олег Мартьянов: мы идем от фундаментальных исследований до готовых решений в рамках одной структуры

    ​В марте этого года, в результате присоединения Института проблем переработки углеводородов СО РАН (ИППУ СО РАН, Омск) к новосибирскому Институту катализа СО РАН был создан Федеральный исследовательский центр «Институт катализа СО РАН».
    1494
  • 18/02/2020

    Глава «Газпромнефть — Каталитические системы» о значении одной технологии для всей отрасли

    ​Россия на протяжении последних десятилетий практически полностью зависит от импортных поставок западных катализаторов, которые применяются в нефтеперерабатывающей отрасли. В случае прекращения поставок страна рискует остановить выпуск бензина и дизельного топлива, поэтому вопрос импортозамещения стоит достаточно остро.
    817
  • 05/10/2019

    В России развиваются собственные технологии современных катализаторов для производства топлива

    ​Российская нефтеперерабатывающая промышленность почти полностью зависит от зарубежных поставщиков катализаторов. Казалось бы, объемы их небольшие, а вот значимость – на уровне национальной безопасности, так как без катализаторов невозможен выпуск современного топлива и процессы глубокой нефтепереработки.
    1040
  • 02/11/2017

    Алексей Якуб: главный показатель успеха ОмГУ - кадровая востребованность выпускников

    ​Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского - крупнейший научно-образовательный и культурно-просветительский комплекс, осуществляющий профессиональную подготовку и переподготовку кадров по широкому перечню направлений, обеспечивающих инновационное развитие экономики не только Омской области, но и других регионов России.
    2248
  • 20/02/2020

    Евгений Булучевский: одно дело - маленький провинциальный институт и совсем другое - часть федерального исследовательского центра

     В сентябре 2019 года ученые Центра новых химических технологий ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова» СО РАН зарегистрировали патент на катализатор, способ его приготовления и способ одностадийной переработки возобновляемого растительного сырья для получения экологически чистых компонентов моторных топлив.
    1038
  • 07/07/2021

    Биолог Иннокентий Охлопков: «Крупные животные успевают покинуть территорию в самом начале пожара»

    ​В Якутии соцсети буквально взорвались из-за ситуации с лесными пожарами в республике: блогеры пишут о полыхающих лесах, художники рисуют арты с горящими стерхами и животными и создается впечатление ужасающей катастрофы.
    923
  • 07/09/2021

    Биолог Иннокентий Охлопков рассказал, что происходит с животным миром после пожаров

     Эволюцией и инстинктами заложено, что в самом начале лесного пожара животные сразу же покидают опасную территорию. В основном погибают мелкие зверьки, но их популяции быстро восстанавливаются. При этом для животного мира, особенно хищников, после пожаров возникает другая угроза — борьба за территорию, рассказал ЯкутияDaily кандидат биологических наук, директор Института биологических проблем криолитозоны СО РАН Иннокентий Охлопков.
    187