Представлены результаты исследования палладиевых катализаторов в процессе селективного гидрирования фурфурола до фурфурилового спирта. Проведено сравнение свойств каталитических систем, приготовленных на разных носителях (оксиде алюминия и сверхсшитом полистироле) и с использованием различных прекурсоров (хлорида палладия и бисацетонитрил палладий хлорида). Показано, что природа носителя и прекурсора оказывает существенное влияние как на морфологию катализатора, так и на его активность в процессе селективного гидрирования фурфурола. Наиболее эффективным оказался катализатор 3% Pd/MN270 (PdCl₂), в присутствии которого конверсия фурфурола составила >95 % с селективностью по фурфуриловому спирту >94 %.

Проведен анализ влияния диффузионных ограничений при давлениях 1,5 и 2,0 МПа в зависимости от размера гранул (0,4–6,0 мм), объемной скорости газа (100–1000 ч^–1), состава синтез-газа (H₂ : CO = 1; 2; 5) при получении длинноцепочечных углеводородов по методу Фишера – Тропша на кобальталюмосиликагелевом катализаторе. Показано, что селективность и производительность по углеводородам С₃₅₊ (воски), а также вероятность роста углеводородной цепи α повышаются в условиях диффузионных ограничений. Влияние внутридиффузионных ограничений в зависимости от состава синтез-газа оценено по изменению кажущейся энергии активации в интервале 179–225 °С. С ростом соотношения водорода к оксиду углерода от 1 до 5 кажущаяся энергия активации в области высоких температур уменьшается от 97,1 до 67,0–82,9 кДж/моль.

В обзоре проанализированы современные подходы к утилизации «жирных» углеводородных газов, которые, являясь побочным продуктом процесса подготовки к транспорту нефти и газа, наиболее часто подвергаются факельному сжиганию на промыслах.

В структуре разведанных мировых запасов углеводородов свыше 70 % приходится на тяжелое нефтяное сырье. Увеличение эффективности и глубины переработки такого сырья является актуальной проблемой современной нефтепереработки. В процессе крекинга гудрона Новокуйбышевского НПЗ впервые испытаны порошки кобальта, а также приготовленные в одну стадию катализаторы на их основе. Состав и свойства полученных образцов исследованы методами рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, температурно-программируемого восстановления. Показано, что поверхность кобальта содержит кислород в виде послойно расположенных Co₃O₄ и CoO, а механоактивация приводит к перераспределению количества этих оксидов и изменению состава продуктов крекинга гудрона. Кобальт после механоактивации обладает большей каталитической активностью в процессе крекинга гудрона, чем исходный порошок. В присутствии механоактивированного кобальта выход светлых фракций составляет 70 %, что на 10 мас.% выше, чем без механоактивации и на 25 % выше, чем без порошков кобальта.

Исследовано влияние ароматических углеводородов (бензол, толуол) на изомеризацию н-гептана на катализаторах Pt/MOR/Al₂O₃ и Pt/WO₃/ZrO₂. Показано, что присутствие ароматических углеводородов приводит к необходимости увеличения температуры реакции на 20–30 °С для достижения конверсии н-гептана на том же уровне, что и в случае индивидуального н-гептана. Установлено, что при изомеризации н-гептана в смеси с ароматическими углеводородами выход изомеров гептана на катализаторе Pt/MOR/Al₂O₃ снижается в 1,5 раза (от 60,1 до 39,9 мас.%), а в присутствии катализатора Pt/WO₃/ZrO₂ выход изомеров сохраняется (60,4–68,0 мас.%). Разработанные катализаторы могут быть использованы в промышленности для изомеризации С7-фракции, выделенной из прямогонных бензинов и бензинов каталитического риформинга. При использовании катализатора Pt/MOR/Al₂O₃ содержание ароматических углеводородов в сырье нежелательно, так как снижается выход изомеров.

Исследовано влияние предшественника олова Sn(IV), добавляемого на стадии пептизации в гидроксид алюминия, на показатели реакции изомеризации н-гексана в присутствии нанесенных Pt/SZ/Al₂O₃(Sn) катализаторов. Показано, что в случае применения гидроксида, хлорида и сульфата Sn(IV) размер частиц активной тетрагональной фазы t-ZrO₂, нанесенного на носитель Al₂O₃(Sn), составляет 3,2; 8,3 и 8,4 нм соответственно. Меньший размер частиц активной фазы нанесенного диоксида циркония обеспечивает бóльшую величину удельной поверхности и, как следствие, более высокие показатели в реакции изомеризации н-гексана.

Впервые исследованы каталитические свойства анионообменной смолы Amberlyst A-21 в реакции диспропорционирования трихлор-силана (ТХС) в газовой фазе при критических для смолы температурах (до 423 K). С использованием термодесорбции с последующим пиролизом установлено, что при температурах выше 423 К происходит термическое разложение Amberlyst A-21 с образованием хлористого метила и деструкция сферической полимерной матрицы. В интервале температур 333–423 K кажущаяся энергия активации диспропорционирования ТХС с использованием Amberlyst A-21 составила 37,12 кДж/моль, а константа скорости реакции – 0,80 с^–1 (при 423 K). Измерение каталитической активности смолы в диспропорционировани ТХС в течение 3 мес при 423 К продемонстрировало стабильность ее каталитических свойств.

Цель данной работы – разработка термостойкого гидрофобного Pt-катализатора для окисления водорода в близкой к стехиометрической смеси с кислородом, обеспечивающем высокую степень конверсии газа при температуре не выше 353 К при непосредственном контакте с водой. Катализатор предполагается использовать на АЭС для утилизации радиолитических газов – водорода и кислорода. Объект исследования – катализатор типа Pt/Al₂O₃ с модифицированной поверхностью. На основе модифицированного γ-Al₂O₃ приготовлены образцы катализатора с содержанием Pt 0,5 мас.%. Определены его гидрофобность, термостойкость, текстурные характеристики, состав поверхности, каталитические характеристики в окислении водорода и стабильность работы в ходе 50-часовых испытаний. Установлено, что исследуемый катализатор характеризуется термостойкостью не менее 773 K, супергидрофобной поверхностью, значениями констант скорости реакции 4±1 с^–1 (при температуре 333 К). Эффективность окисления при потоке водорода 50 н.л/ч составляет не менее 99,999 %. Полученные результаты указывают на перспективность приготовленного гидрофобного катализатора и технологии окисления водорода с его применением.

В данной работе для процессов гидрогенолиза целлюлозы до гликолей и гидролитического гидрирования инулина до маннита предложен новый Ru-содержащий катализатор на основе частиц Fe₃O4-SiO₂, обладающих магнитными свойствами. Исследовано влияние параметров процесса на селективность по основным продуктам. В оптимальных условиях гидрогенолиза целлюлозы суммарная селективность по гликолям составила ≈40 % (этиленгликоль – 19,1 %, пропиленгликоль – 20,9 %) при 100 %-ной конверсии целлюлозы. При гидролитическом гидрировании инулина максимальная селективность по манниту составила 44,3 % также при 100 %-ной конверсии исходного полисахарида. Предложенный катализатор стабилен в гидротермальных условиях процесса, легко отделяется от реакционной массы посредством внешнего магнитного поля.

Гидрирование левулиновой кислоты (ЛК) до гамма-валеролактона (ГВЛ) является одной из наиболее перспективных реакций в области валоризации биомассы и получения продуктов тонкого органического синтеза и жидких топлив. Потенциально ГВЛ, получаемый из лигноцеллюлозной биомассы, представляет собой универсальный промежуточный продукт для производства топливных присадок и химикатов. Эффективное производство ГВЛ в настоящее время является предметом интенсивного исследования. В работе приведены результаты охарактеризования физико-химическими методами (низкотемпературная адсорбция азота, ПЭМ, РЭМ, РФЭС, ИК-спектроскопия диффузного отражения) и исследования каталитических свойств частиц RuO₂, стабилизированных в полимерной матрице сверхсшитого полистирола марки MN100 (5%-Ru/MN100), в реакции селективного гидрирования ЛК до ГВЛ. Показано, что синтезированный катализатор 5%-Ru/MN100 обеспечивает выход ГВЛ более 99 % в мягких условиях реакции (90 °С, парциальное давление водорода 2 МПа) в водной среде и может конкурировать с коммерческим катализатором 5%-Ru/C.