​Альтернативные виды топлива, возобновляемые энергоносители или тотальный переход на электрическую тягу на транспорте еще долго будут утопическими проектами. Традиционное топливо на основе углеводородов пока остается востребованным, хотя к нему и есть множество вопросов, начиная от опасности возгорания, заканчивая экологией. В условиях ужесточения экологических требований к качеству топлива приобретают большое значение вопросы его переработки. Ведь от качества переработки нефти в топливо зависят окружающая среда и срок службы наших автомобилей.

При непосредственном участии Федеральной службы по интеллектуальной собственности («Роспатента») редакция «Популярной механики» решила ввести на сайте рубрику «Патент недели». Еженедельно в России патентуются десятки интересных изобретений и усовершенствований — почему бы не рассказывать о них в числе первых.

Патент: 2662239

Авторы: Павел Дик, Василий Перейма, Галина Корякина, Ксения Надеина, Максим Казаков, Олег Климов, Александр Носков

Патентообладатель: Институт катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН)

Сегодня в российской нефтеперерабатывающей промышленности 

наблюдаются следующие тенденции: увеличение глубины переработки нефти, ужесточение требований к моторным топливам, вовлечение в переработку все более тяжелой нефти. Гидрокрекинг углеводородного сырья позволяет увеличить глубину нефтепереработки, вовлекать в переработку более тяжелые нефти и получать высококачественные моторные топлива — с низким содержанием серы и ароматических соединений.

В зависимости от условий проведения процесса гидрокрекинга и применяемых катализаторов можно добиваться изменения фракционного состава получаемой смеси углеводородов в широких пределах. Это позволяет существенно регулировать выход получаемых продуктов: углеводородного газа, бензиновой, керосиновой, дизельной фракций, остатка гидрокрекинга. Наиболее ценными продуктами гидрокрекинга являются керосиновая и дизельная фракции. Существующие на данный момент марки российских катализаторов обладают низкой селективностью по отношению к керосиновой и дизельной фракциям. С их помощью нельзя достичь и не позволяют достигать высоких выходов керосиновой и дизельной фракций даже при ужесточении условий проведения процесса гидрокрекинга, например, за счет подъема температуры в реакторе.

Кроме того, известные катализаторы обладают низкой активностью в гидрокрекинге и гидрообессеривании (химический процесс, применяемый для удаления серы из природного газа и продуктов нефтепереработки). В связи с этим необходимо увеличивать стартовую температуру процесса и, как следствие, сокращать цикл пробега катализатора до прекращения его действия.

Совершенно новый высокоактивный катализатор, разработанный российскими химиками, содержит одновременно молибден и вольфрам в форме биметаллических комплексных соединений, особую форму лимонной кислоты, кремний в форме аморфного алюмосиликата, алюминий в форме оксида и аморфного алюмосиликата в определенных пропорциях.

Сначала готовят носитель, содержащий аморфный алюмосиликат и оксид алюминия. К навеске порошка гидроксида алюминия при непрерывном перемешивании в смесителе последовательно добавляют расчетное количество порошка аморфного алюмосиликата. Аморфный алюмосиликат может быть подвергнут термической обработке, например прокаливанием при температуре 300−850°С, более предпочтительно при температуре 500−750°С. Далее к смеси порошков добавляют водный раствор азотной кислоты и продолжают перемешивание.

Полученный влажный носитель сушат при температуре 100−150°С и прокаливают при температуре 500−600°С. В результате получают однородный носитель белого цвета в виде гранул. Далее готовят пропиточный раствор с заданными концентрациями биметаллических комплексных соединений. К полученному раствору при перемешивании и нагревании добавляют требуемое количество 

никеля, а перемешивание продолжают до образования раствора темно-зеленого цвета, не содержащего взвешенных частиц. В полученном растворе производят растворение требуемого количества паравольфрамата аммония водного и требуемого количества парамолибдата аммония водного.

Полученным раствором пропитывают носитель, содержащий аморфный алюмосиликат при температуре 15−90°С в течение 5−60 мин при периодическом перемешивании. После пропитки катализатор сушат на воздухе при температуре 100−250°С, что позволяет достичь особых характеристик.

Полученный катализатор проявляет высокую активность при гидрокрекинге углеводородного сырья и высокую селективность по отношению к керосиновой и дизельным фракциям, что позволяет получать более чистое и более качественное топливо без дополнительных примесей в виде серы даже при использовании «тяжелой», богатой посторонними фракциями, нефти.

Подробности изобретения — в опубликованном патенте.

Похожие новости

  • 15/09/2018

    Новосибирские учёные усовершенствовали технологию обеззараживания воздуха

    Новосибирские учёные усовершенствовали технологию обеззараживания воздуха. Разработанные в Академгородке фильтры в перспективе можно будет использовать даже в космосе, по характеристикам они в разы лучше существующих.
    165
  • 20/02/2017

    Новосибирские ученые предлагают недорогой способ утилизации отходов канализации

    ​Утилизировать отходы сточных вод с помощью катализаторов предложили новосибирские ученые. Обычно иловые осадки складируют на специальных полигонах или сжигают с применением песка. Это затратно и неэкологично.
    1145
  • 19/03/2018

    В Сибирском государственном индустриальном университете получили особо прочный цемент

    ​В рамках соглашения с Институтом катализа Сибирского отделения Российской академии наук в СибГИУ были организованы (под руководством профессора А.Ю. Столбоушкина) совместные исследования по получению шлаковых цементов, модифицированных углеродными нановолокнами (УНВ).
    569
  • 08/02/2018

    Новосибирские ученые разработали метод утилизации иловых осадков

    ​В Институте катализа имени Г. К. Борескова СО РАН разработали и внедряют в практику метод утилизации иловых осадков коммунальных вод — отходов, переработка которых очень сложна. В перспективе этот метод позволит не только избавляться от токсичных отходов, но и получать из них тепловую энергию.
    465
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    429
  • 13/10/2017

    Технология сибирских ученых поможет отапливать дома при помощи холода

    ​Ученые из Института катализа СО РАН придумали, как из холода получить тепло, которое можно будет использовать для отопления в суровых климатических условиях. Для этого они предлагают в условиях низкой температуры поглощать пары метанола пористым материалом.
    1587
  • 31/03/2017

    Дороги Новосибирска могут начать ремонтировать золобетоном

    Новосибирские дорожники ожидают результатов эксперимента по ремонту магистралей так называемым золобетоном. Как пережило зиму дорожное покрытие из нового стройматериала, уложенное в октябре прошлого года на экспериментальный участок, станет ясно сразу же, как сойдет снег.
    685
  • 23/01/2018

    Сибирские радиофизики выяснили, от чего зависят свойства композитных материалов

    Радиофизики экспериментально доказали, что  конструкция и   технология изготовления  нанотрубок влияют на характеристики композитного материала. Ученые описали электрофизические свойства композитов, в которых можно получать заданные свойства, меняя состав.
    589
  • 23/10/2017

    Что нужно для развития химической отрасли

    ​Развитие химической отрасли немыслимо без инноваций, поэтому особое значение приобретает трансфер современных технологий. Еще лет пятнадцать назад в случае необходимости в том или ином продукте о подобной проблеме не задумывались, и нужная продукция просто импортировалась.
    542
  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    1717