В настоящем обзоре проведен анализ литературы по существующим процессам получения важного ускорителя вулканизации резин – альтакса (2,2’-дибензотиазолилдисульфида). Показано, что основным способом его получения является окисление 2-меркаптобензотиазола (каптакса) различными окислителями: кислородом в присутствии катализаторов, пероксидом водорода и другими, – а также электрохимическое окисление. На основе анализа литературных данных в Институте катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН) разработана малотоннажная технология получения альтакса, опробованная на опытно-промышленной установке, созданной на базе Волгоградского филиала ИК СО РАН.

Исследовано влияние типа кобальтсодержащего компонента (Со-Al₂O₃/SiO₂, Co-Re/Al₂O₃ и Co-Re/TiO₂) композитного катализатора в совмещенном процессе синтеза и гидропреобразования углеводородов по методу Фишера – Тропша. Каталитические свойства образцов катализаторов изучены в проточном реакторе с неподвижным слоем катализатора при 2 МПа, ОСГ 1000 ч^–1 в диапазоне температур 240–280 °С в течение 40–90 ч непрерывной работы. Наибольшие значения производительности и селективности по углеводородам С₅₊ достигнуты для композитного катализатора Со-Al₂O₃/SiO₂(35%)/ZSM-5(30%)/Al₂O₃(30%) при температуре 240 °С и равны 106 кг/(м³ кат·ч) и 67,1 % соответственно. Показано, что применение Co-Re/Al₂O₃ взамен катализатора Со-Al₂O₃/SiO₂ позволяет получить сопоставимые значения каталитической активности, однако в продуктах синтеза обнаружено значительно меньше ненасыщенных углеводородов. Использование катализатора Co-Re/TiO₂ в сочетании с увеличением температуры (до 280 °С) позволяет смещать молекулярно-массовое распределение продуктов синтеза в сторону образования бензиновой фракции. Установлено, что скорость дезактивации катализаторов увеличивается в ряду: Со-Al₂O₃/SiO₂ > Co-Re/Al₂O₃ > Co-Re/TiO₂.

Предложен способ определения продуктов каталитической реакции пиролиза этилбензола на капиллярной колонке с функционализированным поли(1-триметилсилил-1-пропином) (ПТМСП/N₂O). Капиллярная колонка с ПТМСП/N₂O селективно разделяет метан, этан, этилен, ацетилен (легкие С₁–С₂) и бензол, толуол, этилбензол, стирол (ароматические) углеводороды. Разработана методика измерений массовой доли легких С₁–С₂ и ароматических углеводородов в газовой фазе. Аналитический диапазон метода составил для легких углеводородов С₁–С₂ от 2,9·10^–8 до 1,2·10^–1 мг/мл, для жидких компонентов – от 3,5·10^–11 до 4,0·10^–3 мг/мл. Допустимая погрешность в условиях повторяемости изменяется в пределах 1,9–4,7 %.

Рассмотрена проблема оптимизации текстурных характеристик и химического состава алюмооксидного носителя катализатора гидроочистки вакуумного газойля, синтез которого основан на современной экологически безопасной технологии быстрой термической обработки гиббсита. Разработаны подходы к увеличению удельной площади поверхности за счет введения на стадии синтеза псевдобемита с игольчатым типом частиц неорганических добавок, включающих в себя бор или серу. Установлено, что введение таких модификаторов позволяет повысить S_BET на 50–100 м²/г по сравнению с максимальными значениями, которые можно достичь за счет изменения стандартных параметров процесса гидротермальной обработки. Показано, что введение бора на стадии синтеза псевдобемита приводит к увеличению в два и более раз каталитической активности CoNiMoP-катализатора в реакциях гидрообессеривания и гидродеазотирования вакуумного газойля по сравнению с аналогичным катализатором, но отличающимся тем, что бор в его состав введен через пропиточный раствор.

Исследованы морфологические и структурные свойства Pd-CeO₂/Al₂O₃ каталитических композиций, прокаленных при 100; 500; 1000 °С, и покрытий на их основе, нанесенных методом холодного газодинамического напыления на металлическую фольгу. Установлено влияние метода приготовления исходной каталитической композиции и метода введения активных компонентов в покрытие на их фазовое состояние, размер частиц и активность в реакции окисления метана. Показано, что введение активных компонентов методом пропитки в предварительно напыленный слой оксида алюминия обеспечивает равномерное распределение Pd и Ce в профиле носителя, формирование наноразмерных частиц PdО и фазы взаимодействия между компонентами катализатора и носителя. Пропиточный катализатор демонстрирует наиболее высокую активность в реакции окисления метана. Метод приготовления покрытий не имеет ограничений при масштабировании и вследствие этого может найти широкое применение при изготовлении полноразмерных катализаторов на металлической фольге для различных типов энергетических устройств.

Синтезированы модифицированные углеродные материалы путем пропитки активированных углей водным раствором гидроксида натрия с последующей термической обработкой на воздухе при умеренной температуре (60–200 °С). Полученные образцы испытаны в процессе сорбционно-каталитической очистки воздуха от сероводорода. Особое внимание в работе уделено влиянию температуры термообработки (активации) модифицированных углеродных материалов на значения их динамической сорбционной емкости по H₂S. Показано, что модификация активированных углей с помощью их пропитки водным раствором NaOH в сочетании с последующей термической обработкой на воздухе при температуре 200 °C позволяет увеличить динамическую сорбционную емкость углеродного материала по H₂S более чем в 8 раз. Результаты исследования могут быть использованы для получения новых материалов для удаления сероводорода из воздуха на основе коммерчески доступных марок активированных углей.

В статье представлены результаты исследования процесса каталитического сжигания торфа, антрацита, а также их смеси в соотношении 40 : 60 мас.%. Показано, что добавление торфа с высоким выходом летучих веществ к антрациту увеличивает степень выгорания смеси. При высоте слоя 1 м промышленного алюмомеднохромового оксидного катализатора ИК-12-70 и температуре процесса 700–750 °С для размера частиц твердого топлива менее 1,25 мм степень выгорания торфа составила 98,2 %, антрацита – 50,9 %, смеси торфа и антрацита – 74,2 %. При сжигании крупных частиц формованной смеси торфа и антрацита с эквивалентным диаметром 11,6–18,6 мм в верхней части кипящего слоя катализатора степень выгорания составила 80,5 %. Проведена оценка степени выгорания крупных частиц при подаче их в нижнюю часть кипящего слоя с учетом степени выгорания мелких частиц при прохождении слоя. Показано, что при подаче крупных формованных частиц смеси торфа и антрацита степень выгорания может достигать не менее 95 % при температуре 700–750 °С и высоте слоя катализатора 1 м. Для исключения накопления частиц золы в кипящем слое катализатора размер частиц торфа и антрацита, входящего в формованное топливо, не должен превышать 1–1,5 мм при использовании катализатора с размером частиц 2 мм.

В работе исследована сероустойчивость металлов никеля, платины и палладия, нанесенных на кислотные носители, в зависимости от природы носителя. В реакции гидрокрекинга н-октана исследованы катализаторы, содержащие в качестве гидро-дегидрирующего компонента никель, платину и палладий и их сульфиды. В качестве носителей использовали цеолиты типа HY, ZSM-5, ZSM-23, ZSM-12, а также силикоалюмофосфаты SAPO-11 и SAPO-31. Показано, что сероустойчивость нанесенных металлов в катализаторах гидрокрекинга различна для каждого металла и в условиях реакции не зависит от свойств кислотного носителя. В зависимости от природы гидро-дегидрирующего компонента (металл различной природы или его сульфид), его активности, а также от соотношения активностей кислотного и гидрирующего компонентов процесс гидрокрекинга протекает по двум различным маршрутам. По первому из них на начальной стадии преимущественно осуществляется крекинг исходного парафина, по второму маршруту – дегидрирование исходного парафина).

Приготовлены и исследованы две различные серии бифункциональных катализаторов гидроизодепарафинизации с нанесенным палладием, приготовленных на основе SAPO-11 и SAPO-31: 1) с различной активностью кислотного компонента при постоянной активности гидродегидрирующего компонента; 2) с различной активностью гидро-дегидрирующего компонента при постоянной активности кислотного компонента. Показано, что для катализаторов с одинаковой гидро-дегидрирующей активностью температура достижения 90 %-ной степени превращения н-декана линейно зависит от суммарной активности кислотного компонента катализатора. Характер зависимости одинаков для обоих структурных типов силикоалюмофосфатов SAPO-11 и SAPO-31. Бифункциональные катализаторы на основе SAPO-31 значительно активнее катализаторов на основе SAPO-11. При одинаковой суммарной активности кислотного компонента температура достижения 90 %-ной степени превращения н-декана на катализаторах Pd/SAPO-31 на 50 °С ниже, чем на катализаторах Pd/SAPO-11. Показаны пути регулирования суммарной активности и селективности катализатора гидроизодепарафинизации варьированием активности кислотного и/или гидродегидрирующего компонентов бифункционального катализатора. Увеличение гидро-дегидрирующей активности катализатора приводит к возрастанию гидроизомеризующей активности бифункционального катализатора практически без изменения селективности образования изомеров. Увеличение суммарной активности кислотного компонента также приводит к возрастанию гидроизомеризующей активности бифункционального катализатора, но в значительной степени изменяет селективность образования изомеров.