Наиболее распространенным компонентом при конструировании гетерогенных катализаторов нефтепереработки и нефтехимии являются оксиды алюминия. Каждому типу углеводородного сырья и технологического процесса соответствуют оптимальные характеристики алюмооксидных носителей и катализаторов: площадь удельной поверхности, размеры пор, фазовый и примесный составы. В связи с трендом на импортозамещение, исследование рынка отечественных производителей алюмогидроксидного сырья, используемого для синтеза оксидов алюминия, становится более актуальным. В данной работе методами рентгенофазового анализа, термогравиметрии, совмещенной с дифференциальной сканирующей калориметрией, низкотемпературной адсорбции азота и элементного анализа были изучены отечественные промышленные образцы гидроксидов алюминия. Установлено, что объекты исследования чаще всего являются фазово-неоднородными, в составе которых присутствуют примеси железа, кремния и кальция. Показано влияние степени окристаллизованности и размеров областей когерентного рассеяния гидроксидов алюминия преимущественно со структурой бемита и, в некоторых случаях, содержащих байерит, на текстурные характеристики получаемых оксидов алюминия.

Рассмотрены основные закономерности процессов окислительного хлорирования (оксихлорирования) некоторых непредельных углеводородов: пропилена, ацетилена, 1,3-бутадиена, бензола. Показано, что при осуществлении процессов в газовой фазе наиболее предпочтительным является наличие в системе гетерогенных катализаторов на основе меди или палладия. Показано, что наличие палладия в катализаторе способствует протеканию процессов заместительного оксихлорирования. Для процессов оксихлорирования пропилена, ацетилена, бензола приведены стадийные схемы превращений и соответствующие им кинетические уравнения. Рассмотрены прикладные аспекты указанных процессов.

Полифункциональные никельсодержащие катализаторы на основе оксидных носителей B₂O₃-Al₂O₃ и MoO₃-Al₂O₃ синтезированы методом последовательной пропитки и исследованы в процессах превращения этилена в алкены С₅₊ или пропилен. Методами РФА, ИК-спектроскопии, ИК-спектроскопии адсорбированного СО, ЭСДО, H₂-ТПВ и ТПД NH₃ изучены физико-химические свойства приготовленных катализаторов. Наиболее активными катализаторами олигомеризации этилена являются образцы NiO/B₂O₃-Al₂O₃, в которых формируются катионы Ni²⁺, химически связанные с кислотным носителем. Активность катализатора NiO/MoO₃-Al₂O₃ в процессе превращения этилена в пропилен обеспечивается наличием на его поверхности активных центров димеризации этилена – связанных с кислотными центрами носителя катионов Ni²⁺ – и активных центров метатезиса на основе мономолибдатных соединений.

Изучен процесс получения алкенов С₅–С₁₈ на цеолитсодержащем катализаторе Сo-Al₂O₃ /SiO₂ /ZSM-5/Al₂O₃ в проточном и проточно-циркуляционном режимах работы при температуре 250 °С, давлении 2,0 МПа, объемной скорости газа (ОСГ) 1000 ч^–1, соотношении Н₂ /СО = 1,70 в исходном газе и кратности циркуляции 4, 8 и 16. Определено, что показатели процесса (селективность и производительность по углеводородам С₅₊) проходят через максимум при кратности циркуляции 8. Применение циркуляции газа в сравнении с проточным режимом синтеза позволяет регулировать состав продуктов. Увеличение кратности циркуляции в интервале 4–16 ведет к росту доли образующихся алкенов С₅–С₂₀ от 53,9 до 65,7 мас.%. Применение цеолитсодержащего катализатора интенсифицирует образование алкенов С₈–С₁₂ по сравнению с катализатором Сo-Al₂O₃ /SiO₂ в 3,3 раза – их содержание возрастает с 13,5 до 44,2 мас.% при аналогичных значениях кратности циркуляции, давлении и соотношении Н₂ /СО = 1,70 в исходном газе. Обнаружено, что по мере увеличения кратности циркуляции скорость дезактивации цеолитсодержащего катализатора уменьшается, что может быть вызвано уменьшением парциального давления воды в реакционном объеме.

Исследованы паровая конверсия и автотермический риформинг метилолеата (модельное соединение биодизельного топлива) в синтез-газ на структурированном Rh-содержащем катализаторе. Показано, что превращение метилолеата протекает через стадию термического крекинга с последующей конверсией образованных органических соединений с более коротким углеродным скелетом. На основе экспериментальных результатов была разработана математическая модель, учитывающая радиальный градиент температуры и представляющая собой эффективный инструмент для количественного описания и оптимизации процесса конверсии биодизельного топлива.

Проведено математическое моделирование автотермического риформинга гексадекана, пропана и метана на каталитических блоках разной геометрической формы. Было показано, что выпуклая в сторону набегающего реакционного потока форма блока может повысить максимальную температуру в лобовой зоне, в то время как вогнутая форма способствует более равномерному распределению температуры по всей длине каталитического слоя. В работе также было исследовано влияние реакционной скорости потока на изменение температурного градиента, что впоследствии может быть использовано для предотвращения образования локальных перегревов и дезактивации катализатора. Полученные результаты могут служить основой для будущих исследований в области автотермического риформинга и оптимизации геометрических параметров катализаторов конверсии углеводородных топлив в синтез-газ.

Исследованы продукты термической переработки тяжелой нефти в присутствии Ni- и Co-содержащих катализаторов, образующихся in situ из смеси соответствующих солей с этанолом. По сравнению с термическим крекингом в каталитическом процессе увеличивается выход светлых фракций с 51 до 63 % и снижается выход кокса с 3 до 2 мас.% В случае смешанного Ni- и Сo-катализатора наблюдаются наименьшие выходы газа (5 мас.%) и кокса (0,1 мас.%). Снижение содержания серы происходит как в продуктах термического крекинга (на 17 %), так и каталитического крекинга (от 12 до 32 отн.%), преимущественно за счет удаления ее в виде газообразных продуктов. Изучены структурно-групповые характеристики усредненных молекул асфальтенов до и после крекинга тяжелой нефти. Методом РФА твердых продуктов крекинга идентифицированы фазы Ni_0,96S, Ni₉S₈ и Co₉S₈.

Представлен обзор литературы, посвященный топливу для реактивных двигателей из биомассы микроводорослей. Представлены современные стандарты, которым должно отвечать биореактивное топливо, полученное из биомассы микроводорослей. Рассмотрены основные пути получения реактивного топлива из микроводорослей, а именно процессы «масло в топливо», «газ в топливо» и «углеводы в топливо», а также получение этого топлива наряду с другими ценными продуктами в результате комплексной переработки биомассы. Приведены данные о потенциале использования биотоплива из биомассы микроводорослей в смесях с традиционным нефтяным топливом. Представлены данные о перспективах применения этого альтернативного топлива в современной авиации.

Данная статья является частью цикла обзоров, посвященных применению биомассы микроводорослей для получения продуктов широкого применения. В настоящем обзоре микроводоросли рассматриваются как потенциальное возобновляемое сырье для получения функциональных материалов, нашедших свое применение в полимерной промышленности. Прочные, стабильные и биоразлагаемые биопластики из микроводорослей являются альтернативой традиционным пластикам нефтяного происхождения. Рассмотрены пути получения биопластиков из микроводорослей как напрямую из биомассы (полигидроксиалканоаты, крахмал, целлюлоза, органические кислоты), так и смешиванием биомассы с другими полимерами. Представлены данные о перспективности использования биопластиков, получаемых на основе микроводорослей, в том числе в результате комплексной переработки биомассы.