2011 – МЕЖДУНАРОДНЫЙ ГОД ХИМИИ
Дорогие друзья! Десятилетний юбилей нашего журнала пришелся на 2011 год, провозглашенный решением ООН годом химии — широчайшей области теоретических и практических знаний, связанных с превращением вещества.
В последнее время биомасса рассматривается как сырье для производства топлива и химикатов. В настоящем обзоре обсуждаются причины повышенного интереса к биомассе (в основном, лигноцеллюлозной). Проанализированы основные технологии переработки биомассы: газификация, пиролиз и деполимеризация на основе гидролиза. Получаемые в последнем случае сахара можно перерабатывать в топливо или ключевые интермедиаты химической промышленности, что также обсуждается в обзоре. Лигноцеллюлозная биомасса содержит важные экстрагенты – жирные кислоты и терпены, поэтому в обзоре приведены каталитические реакции этих веществ для синтеза топлива и химикатов. Некоторые типичные реакции переработки биомассы: окисление, гидрирование, крекинг и др. близки концептуально к процессам, широко известным в нефтепереработке и химической промышленности. Однако существуют определенные особенности вследствие, например, большого количества функциональных (в частности, гидроксильных) групп, в связи с чем для переработки компонентов биомассы требуются дегидратация, альдольная конденсация, кетанизация, декарбоксилирование и т.д. В обзоре рассматриваются основы подходов к подбору катализаторов для этих реакций.
Проведен обзор научных и технических достижений за последние 15 лет в области деоксигенации масложирового сырья для получения углеводородных биотоплив. Показано, что наиболее современные способы переработки триглицеридов в углеводороды связаны с использованием процессов пиролиза, каталитического крекинга и гидропереработки, аналогичных применяемым на нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятиях. Особое внимание уделено рассмотрению технологий гидропереработки, внедренных или готовых к внедрению в промышленность. Рассмотрены перспективные несульфидные катализаторы для одностадийного получения низкозастывающих экологически чистых дизельных фракций из растительных масел и комбинированные технологии, направленные на повышение выхода углеводородных продуктов, гибкости в получении топлива разных видов и снижение потребления водорода.
Рассматривается синтез Pt-, Ru- и Pd-содержащих наночастиц в порах полимерной матрицы сверхсшитого полистирола (СПС), их структура и каталитические свойства. Физико-химические исследования показали, что формирование металлосодержащих наночастиц зависит от свойств пористой структуры полимерной матрицы, природы исходного прекурсора металла и от условий синтеза. Изучение каталитических свойств металлосодержащих наночастиц, стабилизированных в мезопористых матрицах, показало перспективность применения этих систем в реакциях селективного окисления и гидрирования, которые являются промежуточными стадиями в синтезе полупродуктов витаминов и лекарственных средств. Для решения экологических проблем нанокатализаторы были исследованы в процессах окислительной деструкции фенола и восстановительной денитрификации нитратов для очистки сточных и природных вод. Использование нанокатализаторов в промышленном масштабе позволит увеличить выход целевого продукта и повысить экологическую безопасность производств.
Рассмотрены основные научные и технологические аспекты некоторых многотоннажных процессов хлорорганического синтеза, действующих в России. Проведен анализ производства хлорорганических продуктов и перспектив его развития. Показано, что винилхлорид наиболее востребован среди хлорорганических продуктов в настоящее время и в среднесрочной перспективе как полупродукт в производстве поливинилхлорида. Развитие производства других продуктов маловероятно в силу незначительного потребления и существенных издержек на их получение. Определенные перспективы в получении хлорорганических продуктов как промежуточных соединений в производстве низших олефинов могут быть связаны с развитием газохимии.
Наиболее дешевый способ модернизации действующих технологических линий заключается в реконструкции каталитических реакторов с аксиальным потоком реагентов в радиальные. Цель статьи – привлечение внимания разработчиков реакторов для синтеза аммиака и инженеров предприятий к гидродинамическим проблемам, возникающим при модернизациях. Рассмотрены альтернативные подходы к конструированию распределительных устройств, обеспечивающих ввод потока в радиальный слой катализатора и равномерное распределение реагентов. Результаты статьи позволяют оценить предлагаемые технические решения и выбрать надежные и технически реализуемые варианты модернизации.
В работе рассмотрены перспективы развития инновационных технологий в ОАО «Нижнекамскнефтехим». Из спектра НИОКР последних лет выделены именно инновационные технологии и на ряде примеров проанализировано их развитие и промышленная реализация. Кратко отмечены основные участники рынка инновационных технологий, более активное участие академических институтов (Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова) в НИОКР и внедрении собственных разработок катализаторов. На примере сотрудничества Казанского (Приволжского) федерального университета и ОАО «Нижнекамснефтехим» продемонстрированы положительные аспекты интеграции университетской науки и научно-технических служб объединения. Кратко рассмотрены проблемы развития инновационных разработок в университетах и эффективность политики государства в развитии инновационной экономики.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ
24 мая 2011 г. исполнилось 80 лет со дня основания ГИАПа (ныне ОАО «ГИАП») и 20 лет со дня образования холдинга АО «АЛВИГО».
ISSN 2413-6476 (Online)