Российские химики создают катализаторы для превращения нафты в водород и синтез-газ

Новосибирск. Специалисты Федерального исследовательского центра «Институт катализа СО РАН» при поддержке Российского научного фонда разрабатывают высокоэффективные структурированные катализаторы для прямой конверсии нафты в синтез‑газ и водород. Об этом Агентству нефтегазовой информации сообщили в пресс-службе ФИЦ.

Нафта - смесь легких и средних углеводородов, выделяемая преимущественно при первичной переработке нефти - традиционно используется как сырье для производства моторных топлив, олефинов и ароматических углеводородов, а также для разбавления тяжелых нефтей при транспортировке.

Мировой рынок производства нафты составляет порядка $200 млрд, однако структура нефтепереработки меняется, развиваются альтернативные технологии, и возникает потребность в новых направлениях эффективного использования этого сырья с получением продуктов высокой добавленной стоимости.

Одно из таких направлений - каталитическая конверсия нафты в синтез‑газ (смесь монооксида углерода и водорода), который затем можно переработать в чистый водород, метанол, аммиак или синтетические углеводороды.

Классическая переработка тяжелых фракций в синтез‑газ включает несколько стадий, в том числе предриформинг и высокотемпературный риформинг, - они энергоемки и технологически сложны.

Ученые предлагают альтернативу: прямую конверсию с применением структурированных катализаторов, которые, в отличие от традиционных насыпных гранул, эффективнее отводят тепло, снижают диффузионные ограничения и стабильнее работают при высоких температурах.

Исследователи изучают реальный состав нафты, чтобы выделить соединения, труднее всего поддающиеся конверсии, и проверяют на модельных смесях, как активные компоненты - родий, никель, платина, рутений, палладий, щелочные и щелочноземельные металлы - влияют на конверсию, селективность по водороду и устойчивость к коксообразованию.

Как отмечает руководитель исследования, младший научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ФИЦ «Институт катализа СО РАН» кандидат химических наук Владислав Шилов, главная цель - понять, какие компоненты нафты сложнее всего превращаются в синтез‑газ и какие свойства катализатора определяют эффективность процесса, чтобы перейти к целенаправленному подбору его состава.

Итоговая задача - сформировать научно‑технический задел для внедрения каталитических технологий на российских нефтяных предприятиях, а водородсодержащие смеси, получаемые таким образом, могут стать перспективным топливом для энергоустановок на топливных элементах в сфере распределённой энергетики. Работа ведется при поддержке гранта РНФ № 26‑73‑00309.