Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Новый катализатор удалит до 78% серы из топлива всего за 15 минут
Ученые синтезировали катализаторы для очистки нефтепродуктов от серосодержащих органических веществ, которые при сгорании топлива в двигателях превращаются во вредные летучие соединения. Новые катализаторы позволили удалить серу из образцов дизельного топлива с эффективностью до 78% при комнатной температуре всего за 15 минут. Работа важна для создания энергоэффективных и безопасных технологий получения качественного и экологичного топлива.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Industrial and Engineering Chemistry.
Из-за высокого спроса на бензин, дизельное топливо, авиационный керосин и моторные масла для их производства все чаще используют трудноперерабатываемое низкокачественное ископаемое сырье — тяжелые высокосернистые нефти. Вместе с тем требования к качеству топлив постоянно ужесточаются, чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду при их сгорании. Прежде всего, жесткие ограничения накладываются на содержание серы: при сгорании серосодержащих соединений образуются вредные летучие вещества, в частности оксиды серы, которые ухудшают качество воздуха и могут приводить к кислотным дождям. Поэтому современные экологические нормы ограничивают содержание серы в широко используемом моторном топливе класса 5 до 10 миллионных долей (10 миллиграммов на килограмм топлива и менее).
Чтобы соблюсти эти нормы, нефтеперерабатывающие компании очищают топливо от серы. Традиционно для этого используют гидроочистку — технологию каталитической обработки топлива при высоких температуре и давлении водорода. Однако такой способ энергозатратен и не всегда справляется с трудноудаляемыми соединениями серы — так называемой «остаточной» серой. В этом случае решением проблемы может стать окислительная десульфуризация — окисление серосодержащих соединений в присутствии катализаторов. Продукты такого окисления затем удаляют из топлива экстракционными методами. Ключевой задачей при этом остается разработка катализаторов, позволяющих эффективно и быстро окислять серу в «мягких» условиях.
Химики из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) и Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина (Москва) разработали эффективные и стабильные катализаторы, позволяющие очищать нефтяные фракции от соединений, содержащих серу, при комнатной температуре.
За основу авторы взяли традиционный для промышленных катализаторов носитель — оксид алюминия, к поверхности которого в разных количествах химически «пришили» оксид молибдена и сульфогруппы, которые служат активными центрами и обеспечивают превращение сероорганических соединений. Затем на поверхности полученных материалов «закрепили» гидрофобные («боящиеся» воды) органические молекулы. Это позволило избежать не только слипания частиц катализатора и тем самым повысить его активность, но и улучшить стабильность.
Химики протестировали полученные катализаторы в реакции окисления образцов модельного — приготовленного с использованием отдельно взятых «чистых» химических соединений — и реального дизельного топлива. Модельное топливо представляло собой органический растворитель с определенным количеством наиболее трудно удаляемого серосодержащего соединения — дибензотиофена. Такой подход позволил изучить активность катализатора в контролируемых условиях без влияния сложного состава реального топлива. Дизельное топливо, использованное в работе, содержало смесь нескольких сероорганических соединений, а также другие стандартные для продуктов нефтепереработки компоненты.
Эксперимент показал, что один из новых катализаторов всего за 15 минут при комнатной температуре (25°C) окисляет почти 100% серосодержащих соединений в модельном топливе и 78% — в реальном дизельном. При этом процесс оказался селективным — окисление не затронуло ценные углеводороды.
«Полученный нами катализатор демонстрирует высокую активность в сероочистке и при этом работает в мягких условиях. Кроме того, благодаря функционализации поверхности такие катализаторы обладают гидрофобными свойствами, а потому не подвержены вымыванию активного компонента, что обуславливает их высокую стабильность», — рассказывает основной исполнитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Аргам Акопян, доктор химических наук, доцент кафедры химии нефти и органического катализа химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
«Мы надеемся, что наша разработка станет важным шагом к созданию технологических решений, которые в сочетании с действующими процессами позволят повысить эффективность глубокой переработки углеводородного сырья, расширить сырьевую базу при получении ценных нефтепродуктов, решить вопросы ресурсосбережения, энергетической и экологической безопасности. В дальнейшем мы планируем адаптировать разработанные нами катализаторы к применению в окислительной сероочистке тяжелого нефтяного сырья, оптимизировать условия процесса и предложить эффективные методы отделения продуктов окисления от ценных углеводородов», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Анна Вутолкина, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории катализа и нефтехимического синтеза химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Telegram 
Дзен 
VK В Новгородском университете решили математическую «задачу о двуруком бандите» и внесли вклад в решение фундаментальной математической проблемы. Полученные результаты научного исследования можно применять в оптимизации пакетной обработки больших данных.
В последние 10-12 лет наблюдения новых телескопов показали, что древняя и современная Вселенная расширяется с разными скоростями, хотя в стандартной космологической модели должна с постоянной. Группа физиков предложила возможное объяснение и попутно рассчитала дату «конца света».
Если гипотетическая внеземная цивилизация живет возле очень старой и потому очень горячей звезды, она могла бы спасти свою планету от перегрева с помощью защитной астроинженерной конструкции. Астрофизики рассказали, как ее можно будет обнаружить с помощью новой обсерватории.
Археологи Института истории материальной культуры РАН (ИИМК РАН), при поддержке фонда «История отечества» в ходе раскопок обнаружили на всемирно известной стоянке каменного века Костенки-17 в Воронежской области редчайшие украшения из зубов песца и окаменелой раковины, а также уникальный для этого времени нуклеус из бивня мамонта для снятия заготовок.
Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.
Если гипотетическая внеземная цивилизация живет возле очень старой и потому очень горячей звезды, она могла бы спасти свою планету от перегрева с помощью защитной астроинженерной конструкции. Астрофизики рассказали, как ее можно будет обнаружить с помощью новой обсерватории.
Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.
Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.
Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно