Сотрудники Омского филиала Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН — Центра новых химических технологий, — создали новые катализаторы для процесса селективного гидрирования ацетилена. Это перспективный способ получения этилена в условиях истощения запасов нефти и постепенного перехода промышленности на природный газ. В качестве носителя катализаторов использовали отечественный углеродный материал, который разработали и производят в Омске.
Этилен — важное сырье для химической промышленности. Его применяют для получения этилового спирта, полиэтилена, поливинилхлорида, уксусного альдегида и других крупнотоннажных продуктов. Объемы мирового производства этилена превышают 200 миллионов тонн в год.
Большую часть этилена в промышленности получают из нефтяного сырья, но из-за истощения нефтяных месторождений становятся актуальными альтернативные способы получения этилена, например, из природного газа. Россия входит в число стран с богатыми ресурсами доступного природного газа, который может стать основой для получения ценных химических продуктов. Учёные ЦНХТ ИК СО РАН вместе с коллегами разработали новые каталитические системы для перспективного процесса получения этилена методом селективного гидрирования ацетилена, который образуется в ходе пиролиза метана — основного компонента природного газа.
Традиционные катализаторы гидрирования ацетилена представляют собой нанесенный на различные пористые материалы палладий, который проявляет высокую активность, но склонен к дезактивации и имеет низкую селективность.
«Чтобы повысить селективность палладиевых катализаторов, их принято модифицировать вторым металлом, например, серебром. В данном исследовании мы использовали в качестве модификатора более доступный металл — кобальт. Была синтезирована серия катализаторов, активный компонент которых представлял собой нанесенные биметаллические наночастицы на основе палладия и кобальта. Нам удалось найти взаимосвязь между составом таких частиц и выходом целевого продукта, и это позволило установить оптимальную рецептуру синтеза катализатора», — рассказывает автор работы, старший научный сотрудник Отдела каталитических процессов ЦНХТ ИК СО РАН, кандидат химических наук Дарья Юрпалова.
В качестве носителя катализаторов исследователи применили углеродный материал «Сибунит» (сибирский углеродный носитель), который разработали и получают на опытном производстве ЦНХТ ИК СО РАН. По словам автора, этот материал обладает уникальным сочетанием свойств, имеет развитую поверхность, мезопористую структуру и высокую механическую прочность. Также на его поверхности отсутствуют нежелательные активные центры, которые способны влиять на селективность процесса.
Полученные результаты расширяют знания о свойствах биметаллических каталитических систем и могут стать основой для разработки нового промышленного катализатора селективного гидрирования ацетилена для получения этилена.
Источник: ИК СО РАН.