Разработан способ бестемплатного золь-гель синтеза микро-мезопористых и мезопористых титаносиликатов с использованием промышленно доступного сырья (смеси олигомерных эфиров ортокремниевой кислоты марки «Этилсиликат-40» и водно-спиртового раствора тетраэтоксититана). Исследовано влияние значений pH реакционной смеси при золь-гель синтезе на характеристики пористой структуры титаносиликатов. При изменении pH в интервале 3–10 получены образцы аморфной структуры с различными текстурными характеристиками: удельной площадью поверхности 320–740 м²/г, объемом микропор 0,04–0,15 см³/г и объемом мезопор 0–0,92 см³/г. Показано, что максимальной каталитической активностью в реакции окисления 4-трет-бутилфенола (ТБФ) водными растворами пероксида водорода обладает образец мезопористого титаносиликата, полученный при переменном значении рН (конверсия 4-трет-бутилфенола – 45 мас.%, селективность образования 4-трет-бутилпирокатехина – 66 мас.%; условия: 10 мас.% титаносиликата, ТБФ/Н2О2 = 1/2, 75 °C, 1 ч).

Проведен анализ эффективности различных методов введения МУНТ в состав полимерных композитов на основе полиэтилена (ПЭ) и сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Рассмотрены: 1) механическое смешение МУНТ с расплавом полимера, 2) полимеризация этилена на высокодисперсном титан-магниевом катализаторе (ТМК) в присутствии МУНТ, 3) полимеризация этилена на катализаторе TiCl₄, предварительно закрепленном на поверхности МУНТ. Приготовлены композиты МУНТ/ПЭ и МУНТ/СВМПЭ с различным содержанием МУНТ (от 3,5 до 19 мас.%) при вариации условий полимеризации, охарактеризованы их свойства: равномерность распределения МУНТ в полимере, молекулярно-массовые характеристики, вязкость, текучесть, электропроводность. Показано, что наиболее равномерное распределение нанотрубок в полимерной матрице достигается в случае полимеризации этилена на катализаторе, непосредственно связанном с поверхностью нанотрубок (метод 3). Подход, базирующийся на смешении расплавов полимера с порошками МУНТ (метод 1), имеет ограниченное применение для получения МУНТ/СВМПЭ и не технологичен в силу высокой вязкости СВМПЭ. Полимеризация этилена на катализаторах ТМК в присутствии МУНТ или на катализаторах, предварительно закрепленных на МУНТ, дает практически одинаковое значение молекулярной массы образующегося полимера. Это может обеспечить получение композитов МУНТ/ПЭ с заданными свойствами полимера, контролируемыми путем выбора каталитической системы и условиями реакции полимеризации.

Подверженность углеродных носителей метанированию в водородсодержащей среде является проблемой для активных рутениевых катализаторов синтеза аммиака, так как приводит к деградации носителя и спеканию активного компонента. В обзоре проанализированы ключевые статьи по подходам к ингибированию метанирования и полученные результаты; показано, что в целом алгоритм решения проблемы метанирования найден. Это: графитизация углеродных носителей при высоких температурах (вплоть до 2000 °C) и введение промоторов рутения – добавок оксидов щелочных (Cs, K) и щелочноземельных (Ba) оксидов, – роль которых состоит в модифицировании электронного состояния рутения и в блокировании поверхности углеродного носителя от взаимодействия с активным водородом. Определен наиболее эффективный катализатор, не подвергающийся метанированию вплоть до 700 °С при давлении водорода 100 атм. Проведенный анализ может быть полезен при подборе и приготовлении катализаторов Ме/С, где Ме – металлы VIII группы и другие.

В обзоре рассмотрены как действующие в промышленности, так и перспективные для практического использования технологии получения компонентов моторных топлив путем гетерогенной олигомеризации легких алкенов С₂–С₄. Представлены основные виды систем, используемых в качестве гетерогенных катализаторов данных процессов, такие как «твердая фосфорная кислота», аморфные алюмосиликаты, цеолиты, ионнообменные смолы, анионмодифицированные оксиды металлов, а также никельсодержащие катализаторы. Особое внимание уделено димеризации изобутилена с получением изооктена с последующим гидрированием его до изооктана.

Исследован процесс парового крекинга тяжелой нефти (ТН) в статическом режиме при 425 °С в присутствии Ni-содержащего нанодисперсного катализатора (0,3–2,0 мас.% в пересчете на Ni). Установлено, что применение данного катализатора способствует облагораживанию получаемой из ТН полусинтетической нефти: повышается соотношение Н : С (по сравнению с паровым крекингом в отсутствие катализатора), снижаются содержание серы и вязкость. При увеличении содержания катализатора соотношение Н : С в жидких продуктах увеличивается несущественно, но при этом выход жидких продуктов снижается с 81 до 76 % при одновременном увеличении выхода кокса и газообразных продуктов (от 8 до 13 и от 2 до 4 мас.% соответственно). Методами РФА и ПЭМ исследован коксовый остаток, содержащий катализатор. Показано, что в условиях процесса из прекурсора катализатора (Ni(NO₃)2·₆H₂O) образуются наноразмерные частицы фазы Ni₉S₈ с размерами 15–40 нм. Для повышения эффективности процесса облагораживания необходимы дальнейший подбор и исследование каталитических систем для крекинга тяжелого нефтяного сырья в присутствии перегретого пара с оптимизацией условий процесса.

Исследовано влияние различных факторов на стабильность катализаторов окислительного хлорирования метана, связанную с улетучиванием активных компонентов катализатора – хлоридов меди. Показано, что летучесть хлоридов меди зависит в основном от состава катализатора и температуры. Так, при средней температуре в реакторе 350 °С на катализаторе, содержащем хлориды меди и калия, унос хлоридов меди за 5 ч составил 0,45 %, а на катализаторе, содержащем активирующую добавку – хлорид лантана, унос составил 0,72 %. Стабильность работы катализатора, кроме уменьшения летучести хлоридов меди, может эффективно поддерживаться за счет подачи в реактор (для съема тепла реакции и возврата непрореагировавшего хлористого водорода) соляной кислоты с растворенными хлоридами меди, выделенной из реакционного газа оксихлорирования метана на выходе из реактора.

Исследовано влияние промотирования кобальт-алюминиевых катализаторов синтеза Фишера – Тропша рутением на температуру восстановительной активации катализатора и на каталитические свойства в синтезе Фишера – Тропша. Показано, что внесение от 0,2 до 1 мас.% рутения позволяет снизить температуру восстановительной активации с 500 до 330–350 °С с сохранением высокой каталитической активности и селективности по С₅₊-продуктам в реакции синтеза Фишера – Тропша. Промотированные рутением Co-Al катализаторы синтеза Фишера – Тропша оказались более селективными по отношению к высокомолекулярным углеводородам, экспериментальное значение параметра αАШФ распределения продуктов парафинового ряда для промотированных рутением катализаторов составило 0,93–0,94, что позволяет оценить селективность по синтетическим воскам С₂₀₊ как 48 мас.%, в том числе по церезинам С₃₅₊ – 23 мас.%. Промотированные рутением катализаторы показали также более высокую селективность по отношению к олефинам.

Исследовано воздействие водного раствора активированного метилдиэтаноламина (МДЭА), являющегося абсорбентом диоксида углерода, на физико-химические и физико-механические характеристики никель-алюминиевого марки НИАП-07-01 (НКМ-1) и цементсодержащего марки НИАП-07-07 (НКМ-7) катализаторов гидрирования оксидов углерода (метанирования). Показано, что это воздействие не приводит к изменению фазового состава катализаторов. Обнаружено, что в отличие от никель-алюминиевого катализатора НИАП-07-01 (НКМ-1) цементсодержащий катализатор НИАП-07-07 (НКМ-7) сохраняет свою механическую прочность. Установлено, что оба катализатора восстанавливают свои каталитические свойства после их промывки горячим конденсатом или после продувки влажным насыщенным паром. Для увеличения времени эксплуатации метанатора рекомендуется применять никелевый цементсодержащий катализатор марки НИАП-07-07 (НКМ-7), который может изготавливаться в виде таблеток, колец или экструдатов.

Представлен опыт промышленного производства полиэтилена низкого давления для получения полимерных труб и соединительных деталей для газораспределительных сетей и холодного водоснабжения в ПАО «Казаньоргсинтез». Показано развитие и расширение катализаторной базы производства и технологии в зависимости от повышения требований, предъявляемых к материалу труб.