В статье представлены результаты, связанные с исследованием процесса формирования платиновых центров катализаторов Pt/Al2O3 из хлоридных комплексов платины (IV), различающих- ся глубиной гидролиза. Показано, что более прочное взаимодействие металлокомплекс – носитель на стадии закрепления гидролизованного предшественника приводит к формированию платиновых центров, отличающихся адсорбционными и каталитическими свойствами от свойств нанесенного металла, полученного из хлоридных комплексов. Установленные различия заключаются в более прочной адсорбции водорода и пониженной активности в гидрировании бензола. Кроме того, катализаторы, полученные из гидролизованных форм комплексов, характеризуются более высокой дегидрирующей активностью и селективностью в ароматизации н-гептана.

Впервые созданы методики синтеза массивного карбида молибдена методом механической активации на воздухе смеси MoO3, технического углерода и Zn; синтеза нанесенного карбидсодержащего катализатора состава Мо2С/С методом механической активации в инертной среде технического углерода, пропитанного 16 %-ным водным раствором парамолибдата аммония. Для механоактивированных композиций c применением комплекса физико-химических методов определены содержание металлов, размер частиц, удельная площадь поверхности, фазовый состав. Методом электронной микроскопии изучено строение карбидсодержащего нанесенного катализатора, методом температурнопрограммируемой десорбции аммиака изучены его кислотные свойства и проведены каталитические испытания в модельных реакциях гидрообессеривания дибензотиофена (ДБТ) и ароматизации алканов. Показано, что катализатор состава Mo2C/C проявляет высокую активность в этих реакциях: конверсия ДБТ при времени контакта 3–6 ч составляет 80–85 %. Конверсия н-гептана при времени контакта 2 ч составляет 31,2 %, и продуктом реакции на 100 % является толуол. Увеличение времени контакта до 6 ч приводит к снижению конверсии н-гептана до 1,3 %, причем  в составе продуктов реакции содержится до 47 % циклоалканов С6–С7. Результаты работы свидетельствуют о высокой каталитической активности катализатора состава Mo2C/C, полученного методом механической активации.

С целью продления времени жизни молибденоксидных катализаторов в реакции метатезиса этилена и бутена-2 в пропилен в качестве носителя использован новый алюмоуглеродный сорбент (Al2O3-С), имеющий развитую поверхность (430 м2/г), высокие сорбционную емкость, механическую прочность (не менее 5 Н/мм2). Методами РЭМ и адсорбции исследованы морфология и текстурные характеристики поверхности катализатора 10 % MoO3/Al2O3-С и сравнительного образца – 10 % MoO3/Al2O3. С помощью термического анализа изучен процесс активации катализаторов. Проведены каталитические испытания в реакции метатезиса этилена и транс-бутена-2 в пропилен (22–150 °C, давление 10 кгс/м2, C2H4/C4H8 = 1). Показано, что в сравнении с MoO3/γ-Al2O3 катализатор MoO3/Al2O3-С обеспечивает более высокую конверсию реагентов, бульшую селективность по пропилену и большее время жизни. Катализатор MoO3/Al2O3-С может быть рекомендован для промышленного использования в процессе метатезиса этилена и бутена-2, так как по сравнению с промышленным катализатором WO3/SiO2 он позволяет проводить процесс при более мягких условиях и с большим выходом целевого продукта.

ИППУ СО РАН разработаны и внедрены в промышленное производство новые катализаторы риформинга ПР-81 и ШПР-81, отличающиеся от предшественников (ПР-51 и ПР-71) повышенной механической прочностью (1,8–2,2 против 1,2–1,5 кг/мм). На ОАО «Ангарский завод катализаторов и органического синтеза» НК «Роснефть» наработаны четыре партии катализаторов общей массой 78 т для трех промышленных установок риформинга, работающих по бензиновому и ароматическому вариантам (ООО «Пурнефтепереработка», ОАО «Газпром нефтехим Салават», ОАО «Газпромнефть – Омский НПЗ»). Проведен сравнительный анализ работы новых катализаторов и их предшественников. Показано, что катализатор ПР-81А, применявшийся на установке ЛП-35-11/40  в период 2010–2013 гг., характеризуется повышенной активностью (температура достижения требуемой жесткости процесса на 25–30 °С ниже, чем для ПР-71), при этом выход стабильного риформата на 2–3 мас.% выше, а содержание ароматических углеводородов на 5 % мас. ниже. Комбинированная загрузка установки Л-35-11/600 катализаторами ПР-81А/ШПР-81 обеспечила получение компонента бензина с ИОЧ 95–97 даже при неблагоприятных качестве сырья и условиях эксплуатации. Полученные результаты позволяют рассчитывать на широкое внедрение новых катализаторов на НПЗ России и стран ближнего зарубежья.

С помощью методов адсорбции, РФА, твердодетального ЯМР 29Si, термопрограмированной десорбции аммиака, УФ-вид- и КР-спектроскопии изучены закономерности формирования окиснокремниевых структур в составе алюмохромового катализатора дегидрирования изобутана. Установлено, что кремний в количестве 0,5–1,2 мас.% распределен на поверхности катализатора в виде структур Si(OSi)4. С увеличением его содержания до 2,2–3,6 мас.% помимо Si(OSi)4 на поверхности присутствуют структурные элементы Si(OSi)3(O–). Формирование окиснокремниевых структур на поверхности катализатора обусловливает возрастание концентрации ионов Cr(III) и уменьшение поверхностной кислотности, увеличивается активность и селективность катализаторов в реакции дегидрирования изобутана.

Приготовлены образцы катализаторов SO4/ZrO2/Al2O3 и Pt/Al2O3 и их физических смесей, изучены каталитические свойства образцов в реакции изомеризации н-гексана. Выявлено существенное влияние состояния платины на каталитические характеристики образцов. Методами ИК-спектроскопии (СОадс), хемосорбции кислорода и кислородно-водородного титрования показано, что в восстановленной форме катализаторов присутствуют ионные формы платины, способные адсорбировать до трех атомов водорода на каждый поверхностный атом платины. С помощью изотопного H/D-обмена установлено, что специфические свойства ионной платины проявляются в образовании гидридной формы адсорбированного водорода. Сделано предположение, что активность и стабильность катализаторов на основе сульфатированного диоксида циркония в реакции изомеризации н-гексана обусловлены участием ионной и металлической платины в активации водорода. Полученные результаты могут быть использованы при разработке эффективных катализаторов изомеризации С5–С6-бензиновых фракций для получения изомеризата в качестве высокооктановой добавки в современные бензины.

Изучено влияние состава цеолитсодержащего катализатора, условий осуществления процесса, природы масел на распределение целевых продуктов при их превращениях в условиях каталитического крекинга. Исследование проводили на бицеолитных катализаторах, содержащих цеолиты, – ультрастабильный Y и ZSM-5 в различных пропорциях, и на катализаторе ЛЮКС – 18 мас.% цеолита Y в НРЗЭ-форме. Показано, что наличие цеолита ZSM-5 в составе катализатора способствует образованию олефинов С2–С4. Увеличение жесткости процесса крекинга (повышение температуры и соотношения катализатор : сырье) приводит к увеличению выхода газообразных продуктов и кокса при одновременном уменьшении выхода бензиновой фракции. Влияние природы растительных масел исследовано на примере пальмового, рапсового, горчичного и подсолнечного масел. Показано, что для максимальных выходов олефинов С2–С4 и бензина необходимо использовать масла с повышенным содержанием насыщенных жирных кислот. Изучены закономерности совместного крекинга подсолнечного масла и вакуумного газойля. Установлено, что при совместном крекинге увеличиваются общая конверсия смесевого сырья и выход бензиновой фракции; максимальный эффект достигается при добавлении 3–10 мас.% растительного масла.

Исследован ферментативный гидролиз целлюлоз, полученных облагораживанием волокнистых продуктов после гидротермобарической обработки со взрывом двух видов сырья (мискантуса и плодовых оболочек овса) в реакторе высокого давления. В качестве катализатора была применена мультиэнзимная композиция из ферментных препаратов «ЦеллоЛюкс-А», «Брюзайм BGX», «Рапидаза ЦР». Установлено, что целлюлозы, полученные облагораживанием волокнистых продуктов из указанных видов сырья при давлении 1,5 МПа, характеризуются близкой реакционной способностью: выход редуцирующих веществ (РВ) – 81 % (от массы субстрата) и 87–91 % (от массы гидролизуемых компонентов). С повышением давления гидротермобарической обработки сырья (мискантуса) от 1,5 до 2,5 МПа реакционная способность целлюлоз к ферментолизу снижается: выход РВ составляет  53–57 % (от массы субстрата) или 56–60 % (от массы гидролизуемых компонентов). Показана универсальность гидротермобарического способа обработки различных видов недревесного сырья для последующего успешного ферментолиза субстратов в растворы РВ с преимущественным содержанием глюкозы. Полученные таким образом глюкозные гидролизаты являются доброкачественным сырьем для биосинтеза не только топливных спиртов, но и широкого круга продуктов микробиологического синтеза: аминокислот, органических кислот, гель-пленки бактериальной целлюлозы, белково-витаминных концентратов и т.д.

Одной из актуальных технологических задач на сегодняшний день является повышение эффективности ферментных препаратов, осуществляющих конверсию целлюлозы. В данной работе рассмотрен новейший метод повышения гидролитической способности целлюлазных препаратов, заключающийся во введении ферментов негидролитического типа действия (полисахаридмонооксигеназ) в целлюлолитический комплекс. На основе рекомбинантного штамма гриба Penicillium verruculosum, несущего ген эндоглюканазы IV Trichoderma reesei, был получен ферментный препарат с увеличенной гидролитической способностью. Использование данного метода позволило повысить эффективность целлюлазного комплекса на 20 %.