Изучено влияние температуры и продолжительности выдержки исходных алюмофосфатных гелей на их химический и фазовый состав. Обнаружено, что при использовании в качестве источника алюминия его гидратированного оксида (бемит) могут формироваться гели с различным содержанием фосфата аммония, нерастворенного бемита и аморфного алюмофосфата. Показано, что формирование геля с преобладанием аморфного алюмофосфата позволяет селективно кристаллизовать AlPO4-11 высокой фазовой чистоты и степени кристалличности, близкой к 100 %. Разработанный способ приготовления высокодисперсных алюмофосфатных молекулярных сит AlPO4-11 с такими свойствами позволяет перейти к кристаллизации силикоалюмофосфатов SAPO-11 – перспективных отечественных катализаторов для промышленных процессов гидроизомеризации н-парафинов при производстве арктических дизельных топлив, масел III группы и изомеризации бутенов.

Рассмотрено влияние объемной скорости на показатели бифункциональных катализаторов с разным дегидратирующим компонентом в синтезе метанола/диметилового эфира (ДМЭ) из синтез-газа состава, об.%: СО – 19,1; СО₂ – 5,9; N₂ – 5,5, Н₂ – баланс – при температуре 260 °С, давлении 3 МПа. В качестве метанольного компонента катализатора использовали промышленный катализатор синтеза метанола Мегамакс 507 (CuO/ZnO/Al₂O₃), в качестве дегидратирующего – активный гамма-оксид алюминия и для сравнения – кварцевое стекло, инертное в дегидратации метанола. При объемных скоростях более 20 000 л·(кг_кат·ч)^–1 конверсия СО и производительность по оксигенатам (в пересчете на С1) для образцов с оксидом алюминия выше, чем для образцов с кварцевым стеклом. Эффект, как можно полагать, связан с тем, что при частичной конверсии метанола в ДМЭ снижается скорость обратной реакции метанола с водой. Это приводит в конечном счете к увеличению выхода метанола. Выигрыш одностадийного синтеза перед двухстадийным в производстве оксигенатов зависит от величины нагрузки: разница в производительности проходит с ростом нагрузки через максимум.

Настоящий обзор посвящен описанию методов синтеза дихлоро-[2,2]-парациклофана (дихлороПЦФ)-ценного мономера для получения полимерных покрытий, применяемых в радиоэлектронике. Его производство в настоящее время в России отсутствует. Анализ методов синтеза, представленных в обзоре, позволяет сделать вывод, что для промышленного производства дихлороПЦФ наиболее подходящим является метод расщепления по Гофману четвертичных аммонийных солей. Для практического осуществления 4-стадийного синтеза продукта этим путем перспективными являются каталитические технологии – щелочной катализ и катализ кислотами Льюиса.

Мезопористый материал Al-B-SBA-15 был получен в данной работе методом прямого синтеза при соотношении Si : B : Al, равном 10 : 0.5 : 0.5. Платину наносили на Al-B-SBA-15 методом пропитки по влагоемкости. С целью изучения влияния бора и алюминия на свойства катализатора приготовленные носитель и катализатор были охарактеризованы с помощью низкотемпературной адсорбции азота (БЭТ), рентгеноструктурного анализа (РСА), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и термопрограммируемой десорбции аммиака (ТПД-NH3). Активность бифункционального катализатора тестировали в процессе гидрирования тетралина в области температур 180—220 °C при давлении водорода 1,5—2,5 МПа в течение 3 ч.

Проведены экспериментальные исследования процесса оксиэтилирования аммиака в проточном микроканальном реакторе в широком интервале температур (70–180 °C) и времен контакта (0,47–3,3 мин). Основными продуктами реакции между этиленоксидом (ЭО) и аммиаком являются моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА) и целевой триэтаноламин (ТЭА). Показано, что конверсия ЭО возрастает с увеличением времени контакта τ, и при τ = 3,3 мин конверсия ЭО составляет 90 %. Наибольшая селективность по МЭА и ДЭА наблюдается при температуре 70 °C и τ = 3,3 мин. Высокая селективность по ТЭА (84 %) достигается при малых значениях τ (0,47 мин) и максимальной температуре (180 °C). Выход ТЭА повышается с увеличением температуры и времени контакта, достигая 62 % при τ = 3,3 мин и температурах 155–180 °C. Математическое моделирование процесса оксиэтилирования аммиака позволило рассчитать кинетические константы отдельных стадий. Выявлены отличия полученных кинетических параметров от литературных данных, что, по-видимому, связано с использованием микроканального реактора, обеспечивающего в отличие от традиционных объемных реакторов для синтеза триэтаноламина высокие значения тепло- и массопереноса.

Проведены исследования, показавшие возможность эффективного каталитического синтеза ароматических углеводородов на модифицированном оксидом цинка цеолитсодержащем катализаторе в течение нескольких циклов «реакция – регенерация». Оценка продолжительности межрегенерационного пробега показала, что она может составлять не менее 130–150 ч, что является достаточно высоким показателем для такого высокотемпературного процесса. Установлены зависимости конверсии жирных газов С3–С4 в составе ПНГ от температуры реакции и ее продолжительности.

Исследован процесс облагораживания пиролизной бионефти путем ее гидродеоксигенации при давлении водорода 6,0 МПа в температурном диапазоне 150–350 °С в присутствии NiCu-SiO₂-катализатора, полученного золь-гель методом. Также изучены устойчивость катализатора к агломерации частиц активного компонента и устойчивость катализатора к отложению углерода на его поверхности. Показано, что при увеличении температуры процесса снижается содержание кислорода в жидких продуктах пиролиза лигноцеллюлозы с 37 до 15 мас.%. С помощью CHNS-O-анализатора установлено, что при температуре 350 °С в 4 раза снижается содержание кокса на поверхности катализатора по сравнению с его количеством, образующимся при 150 °С. Методом РФА обнаружено, что повышение температуры процесса приводит к постепенной агломерации частиц с последующим уменьшением их размеров при высоких температурах за счет растворения активных компонентов катализатора в реакционной среде.

Проведен сравнительный анализ основных характеристик промышленных катализаторов и инновационного катализатора МАК-К в реакции дегидрогенизации ц-гексанола. Основное внимание уделено сопоставлению МАК-К с лучшим на сегодняшний день катализатором Н3-11 корпорации BASF по активности и селективности в области температур 220–270 °С и объемной скорости подачи сырья 0,6-1,3 ч^–1. Оба катализатора, как выявлено, характеризуются близкими зависимостями от этих параметров, при этом катализатор МАК-К предпочтительно использовать в области более низких температур и при повышенных объемных скоростях подачи сырья. Представлены также результаты промышленных испытаний катализатора МАК-К (производства ООО «НИАП-КАТАЛИЗАТОР»), загруженного в количестве 1,4 м³ в реактор № 2 цеха дегидрирования ц-гексанола ОАО «Щекиноазот». За период эксплуатации (более 2 000 ч) МАК-К подтвердил высокий уровень его активности и селективности, показал высокую конкурентную способность по отношению к испытанным, в том числе зарубежным, образцам.

Изучено влияние ряда технологических параметров на ожидаемый состав продуктов каталитического риформинга прямогонного бензина на заводской установке. Компьютерный эксперимент проведен с помощью адекватной кинетической модели, учитывающей дезактивацию Pt-Sn-катализатора. Массовые доли целевых продуктов риформинга (бензол, толуол, ксилолы) рассчитывали, поочередно варьируя параметры процесса: температуру 480–550 °С, давление 6–10 атм, объемную скорость подачи сырья (ОСПС) 0,9–1,5 ч^–1, кратность циркуляции водородсодержащего газа (ВСГ) 400–550 н.м³/м³. Установлено, что повышение температуры на входе в реакторы, понижение давления и снижение кратности циркуляции ВСГ повышают суммарный выход аренов, но не меняют соотношений между разными аренами. Это соответствует теоретическим представлениям и результатам анализа реального платформата. Уменьшение ОСПС при прочих постоянных условиях повышает ожидаемый выход аренов и достоверно меняет соотношения между разными аренами: доля ксилолов в платформате снижается, а бензола и толуола увеличивается.

В работе с помощью математической 2D-модели трубчатого реактора проведено исследование процесса дегидратации этанола в этилен при варьировании геометрических размеров кольцеобразного алюмооксидного катализатора. Их совокупность определяет значение эквивалентного размера зерна RЭК, от которого, в свою очередь, зависит степень использования внутренней поверхности катализатора η. Предложен метод отнесения зерен с различными геометрическими размерами к четырем структурным группам в зависимости от способа получения образцов с одинаковым эквивалентным размером RЭК. На основании такого подхода была разработана система критериев для выбора зерен катализатора с наилучшими характеристиками для заданных условий. Определены геометрические размеры зерен и другие параметры, обеспечивающие наибольший выход этилена при наименьших значениях гидравлического сопротивления слоя и времени контакта.