Источник фото — lesindustry.ru
Бионефть представляет собой смесь воды и углеводородов, которую можно получить с помощью переработки в жидкий продукт отходов деревообрабатывающей промышленности, в том числе опилок и щепы. Однако из-за высокой концентрации кислородосодержащих соединений (до 60%) бионефть отличается низкой теплотворностью, что делает ее непригодной для переработки в моторное топливо. Решить эту проблему можно за счет удаления кислородосодержащих элементов с помощью катализаторов на основе благородных металлов, в том числе рутения.
Такие катализаторы практически не подвержены спеканию под действием высоких температур и при этом устойчивы к отложению кокса. Однако при переработке сырья с высоким содержанием воды – такой, как бионефть, с концентрацией H2O в 30% – катализаторы на основе рутения могут потерять эффективность из-за вымывания частиц активного компонента с поверхности носителя.
Ученые из Университета нефти и газа им. Губкина и МГУ им. Ломоносова попытались решить эту проблему, предложив использовать в качестве носителя катализатора галлуазит – глинистый материал с трубчатой структурой. Алюмосиликатные нанотрубки галлуазита отличаются низкой кислотностью, из-за чего для катализаторов на его основе характерна низкая активность. Поэтому исследователи решили обработать алюмосиликатные нанотрубки галлуазита в растворе серной кислоты, что позволило повысить кислотность нового материала, а также увеличить удельную площадь его поверхности и размер внутренней полости.
Затем ученые провели эксперимент, использовав обработанный кислотой галлуазит в качестве носителя для рутений-содержащих катализаторов. Эксперимент показал, что деалюминированный галлуазит позволяет «выводить» из бионефти гваякол (продукт переработки древесины) с кратно большей эффективностью, чем катализатор, нанесенный на «обычный» минерал.
«Результаты работ могут найти широкое применение при создании катализаторов для крупнотоннажных процессов, в частности, для получения компонентов моторных топлив и ценных полупродуктов нефтехимии из возобновляемого сырья. Мы продолжим развивать направление по созданию новых катализаторов для переработки альтернативных видов углеродсодержащего сырья в продукты с добавленной стоимостью», —цитирует Российский научный фонд Александра Глотова, руководителя проекта, ведущего научного сотрудника Университета нефти и газа им. Губкина.
