Разработан перспективный для практической реализации способ приготовления порошкообразного цеолита ZSM-5 высокой степени кристалличности, который основан на использовании в качестве основного источника кремния и алюминия природного алюмосиликата – метакаолина, а в качестве темплата – бутанола. Показано, что для пористой структуры полученного цеолита характерны не только микро-, но и мезопоры.

В данной работе исследовано влияние способа осаждения, температуры и длительности старения ZrO₂·nH₂O на пористую структуру, фазовый состав и термические превращения ZrO₂·nH₂O и ZrO₂. Установлено, что изменение способа осаждения позволяет изменять удельную площадь поверхности, объем и средний размер пор ZrO₂·nH₂O и ZrO₂, повышать вклад мезопор в пористое пространство ZrO₂·nH₂O, а также изменять размер частиц ZrO₂. Показано, что при повышении температуры старения ZrO₂·nH₂O происходит сильное развитие мезопористой структуры, увеличение удельной поверхности ZrO₂·nH₂O и ZrO₂, а также уменьшение размера частиц ZrO₂. В то же время отмечается немонотонное изменение соотношения фаз ZrO₂ при увеличении длительности старения. Подбор условий осаждения и старения позволяет в 2 раза повысить объем пор ZrO₂ по сравнению с сульфатциркониевым катализатором изомеризации, а также повысить площадь поверхности без введения дополнительных компонентов. Наилучшие характеристики пористой структуры ZrO₂: Sуд = 140 м²/г, Vпор = 0,404 см³/г – ддостигаются в ходе осаждения при постоянном pH и последующем состаривании ZrO₂·nH₂O при 90 °С в течение 12 ч.

Представлен краткий обзор результатов, полученных авторами в Институте катализа СО РАН, касающийся исследований в области процессов окисления различных органических соединений пероксидом водорода. Рассмотрены основные каталитические системы для получения карбоновых кислот – востребованных продуктов для различных областей промышленности, а также тонкого органического синтеза – в условиях межфазного катализа. Показано, что использование предварительно синтезированных каталитических комплексов общей формулы Q₃{PO₄[WO(O₂)₂]₄} позволяет улучшить показатели процесса, например повысить выход продукта, сократить время реакции, понизить концентрации катализатора и т.п. по сравнению с процессами, в которых предшественники катализатора вносятся в реакционную среду одновременно с другими реагентами и активный комплекс образуется в условиях in situ.

Для получения чистых ванадилпорфиринов показана перспективность использования в качестве сырья асфальтенов и смол промышленного вакуумного нефтяного остатка. Ванадилпорфирины из нефтяных объектов выделяются путем экстракции ДМФА с последующей очисткой колоночной хроматографией на силикагеле и сульфокатионите. Состав полученных ванадилпорфиринов изучен с помощью масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (МАЛДИ) и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Полученные таким образом металлопорфирины могут быть использованы в качестве основы для создания катализаторов различных химических процессов, что может стать альтернативой их синтетическому получению.

В работе изучена возможность протекания каталитической реакции циклизации гидразин гидрата и акриловой кислоты при комнатной температуре в присутствии кислотного катализатора на основе нефтяных асфальтенов. Изучено влияние сульфокатионита на возможность получения целевого пиразолидина-3-она. Проанализированы реакционные массы и их кубовые остатки. Методом газовой хромато-масс-спектрометрии и путем ионизации электроспреем установлены различные индивидуальные, олигомерные и полимерные продукты. Предложены наиболее вероятные структуры полученных продуктов.

В обзорной статье рассмотрена современная ситуация на рынке фенолоформальдегидных смол, являющихся основой для широкого спектра связующих составов, вариации свойств которых позволяют получать различные материалы для конкретных технологических задач. Дана характеристика свойств, разновидностей и областей применения фенолоформальдегидных смол, обсуждены достоинства и недостатки, а также возможные более перспективные в будущем их аналоги. Показана актуальность и перспективность исследований по разработке новых и модификации существующих процессов получения фенолоформальдегидных смол как за счет варьирования условий процесса, так и за счет подбора оптимального катализатора.

Полностью статья будет опубликована в английской версии журнала «Catalysis in Industry» № 1, 2021.

Синтез микропористого молекулярного сита SAPO-34 осуществляли на основе комбинации трех темплатов: триэтиламина, гидроксида тетраэтиламмония и морфолина, в гидротермальных условиях. В качестве исходных соединений алюминия для получения цеолитов SAPO-34 использовали гидроксид и изопропоксид алюминия. Было детально исследовано влияние исходных соединений алюминия на кристаллизацию и физико-химические свойства SAPO-34. Синтезированные образцы были охарактеризованы с помощью различных методов, в том числе рентгенофазового анализа (XRD), полевой эмиссионной сканирующей электронной микроскопии (FE-SEM), изотерм адсорбции-десорбции азота, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) и термопрограммируемой десорбции аммиака (NH₃-TPD). Полученные результаты свидетельствуют о том, что различные исходные соединения алюминия, используемые для синтеза SAPO-34, оказывают очень сильное влияние на кристалличность, морфологию, а также на плотность кислотных участков. Кроме того, было изучено влияние исходных соединений алюминия на селективное каталитическое восстановление NOx аммиаком в проточном реакторе с неподвижным слоем на катализаторах Cu/SAPO-34. Для двух катализаторов Cu/SAPO-34 с одинаковым содержанием меди, введенной ионообменным методом в водный раствор, были получены разные значения конверсии NO и NH₃ в диапазоне 200—600 °C. Помимо этого, с помощью H₂-TPR были исследованы различные формы присутствия меди в двух образцах катализаторов, а также был использован метод ЭПР для оценки координации ионов меди в них.

В настоящем обзоре проведен анализ литературы по существующим процессам получения важного органического продукта – метакриловой кислоты и ее эфира – метилметакрилата. Показано, что основными способами их промышленного получения являются синтез из ацетона и синильной кислоты (ацетонциангидринный метод) и каталитические синтезы с использованием нефтехимического сырья – этилена, пропилена и изобутилена.

Экспериментально изучено влияние разбавления синтез-газа азотом на активность, селективность и производительность реактора Фишера – Тропша с фиксированным слоем гранулированного катализатора при проведении синтеза на опытной установке полного цикла по превращению природного газа в синтетическую нефть. В статье приведены экспериментальные данные, полученные при различном содержании азота в синтез-газе: до 2; 50 и 70 %. Анализ экспериментальных данных показывает, что разбавление синтез-газа способствует увеличению селективности по С₅₊, снижению селективности по метану. Наблюдаемое при разбавлении синтез-газа снижение производительности реактора может быть компенсировано за счет увеличения расхода синтез-газа. Показано негативное влияние снижения давления синтеза ФТ с 2 до 1,5 и 1,0 МПа при проведении синтеза на разбавленном в 2 раза синтез-газе и объемной скорости синтез-газа 4000 ч^–1 на каталитические показатели синтеза Фишера – Тропша.

В обзоре выполнен анализ научно-технического уровня и тенденций развития современных импортных и российских катализаторов основных гидропроцессов нефтепереработки – гидрокрекинга вакуммного газойля и гидроочистки различных дистиллятов (бензина каткрекинга, дизельного топлива, вакуумного газойля). Сделаны прогнозы по перспективам промышленного производства и массового применения российских катализаторов гидропроцессов.