Российские ученые разрабатывают катализаторы для превращения нафты в водород

Специалисты Федерального исследовательского центра «Институт катализа СО РАН» при поддержке Российского научного фонда занимаются созданием высокоэффективных структурированных катализаторов, которые обеспечивают прямую конверсию нафты в синтез-газ и водород. Эта информация была предоставлена пресс-службой ФИЦ. Данную информацию сообщает портал Агентство нефтегазовой информации.

Нафта, представляющая собой смесь легких и средних углеводородов, в основном выделяемая при первичной переработке нефти, традиционно используется как сырье для производства моторных топлив, олефинов и ароматических углеводородов, а также для разбавления тяжелых нефтей в процессе транспортировки.

Объем мирового рынка производства нафты составляет около 200 миллиардов долларов, но структура нефтепереработки меняется, и появляются альтернативные технологии, что создает спрос на новые методы эффективного использования этого сырья с целью получения продуктов с высокой добавленной стоимостью.

Одним из таких методов является каталитическая конверсия нафты в синтез-газ, который представляет собой смесь монооксида углерода и водорода. Этот синтез-газ может быть переработан в чистый водород, метанол, аммиак или синтетические углеводороды.

Традиционная переработка тяжелых фракций в синтез-газ требует нескольких стадий, включая предриформинг и высокотемпературный риформинг, что делает процесс энергоемким и технологически сложным.

В качестве альтернативы ученые предлагают прямую конверсию с использованием структурированных катализаторов, которые, в отличие от традиционных насыпных гранул, более эффективно отводят тепло, снижают диффузионные ограничения и демонстрируют стабильную работу при высоких температурах.

Исследователи анализируют реальный состав нафты, чтобы выделить соединения, которые труднее всего поддаются конверсии, и проверяют, как активные компоненты, такие как родий, никель, платина, рутений, палладий, а также щелочные и щелочноземельные металлы, влияют на конверсию, селективность по водороду и устойчивость к коксообразованию.

По словам Владислава Шилова, младшего научного сотрудника отдела гетерогенного катализа ФИЦ «Институт катализа СО РАН» и кандидата химических наук, основная цель исследования заключается в понимании, какие компоненты нафты сложнее всего превращаются в синтез-газ и какие свойства катализатора определяют эффективность этого процесса, что позволит перейти к целенаправленному подбору его состава.

Итоговая задача состоит в создании научно-технической базы для внедрения каталитических технологий на российских нефтяных предприятиях. Водородсодержащие смеси, получаемые в результате этого процесса, могут стать перспективным топливом для энергоустановок на топливных элементах в области распределенной энергетики. Исследования проводятся при поддержке гранта РНФ № 26-73-00309.