В Москве создали катализатор, очищающий топливо от серы за 15 минут
Ученые МГУ и Губкинского университета создали новый эффективный катализатор, который за 15 минут удаляет из дизельного топлива до 78% серы при комнатной температуре.
За основу специалисты взяли традиционный промышленный катализатор — оксид алюминия (Al₂O₃). К нему добавляли оксид молибдена (MoO3) и сульфогруппу (—SO₃H) — активный центр, который захватывает серу. Из них сформировали материал, на поверхности которого закрепили гидрофобные (водоотталкивающие) органические молекулы: они предотвратили слипание частиц, повысив активность и стабильность материала.
Содержание серы в топливе регламентируют и постоянно стараются снижать, потому что при сгорании она образует газы, вредные для атмосферы и вызывающие кислотные дожди. Согласно современным требованиям, в каждой тонне дизельного топлива должно содержаться не более 10 граммов серы.
Катализатор проверили на двух типах топлива. Сначала его испытали на модельной смеси химических соединений с одним из самых стойких сернистых веществ — дибензотиофене. Затем — на дизельном топливе с высоким содержанием серы. Эксперименты показали: за 15 минут при 25 градусах катализатор окислил почти 100% серосодержащих соединений в модельном топливе и 78% — в реальном дизельном. При этом процесс не затронул сами углеводороды. Благодаря гидрофобным свойствам катализатор не вымывался, продолжая работать стабильно.
В промышленности процесс окислительного обессеривания не реализован. Однако в научной литературе описано много примеров применения этого метода для окисления сероорганических соединений. Мы сфокусировались на подборе эффективного окислителя и катализатора, которые обеспечивали бы очистку от серы в мягких условиях, не затрагивая углеводородные компоненты. В результате удалось создать активный стабильный катализатор, который позволяет окислять серу при комнатной температуре без негативного воздействия окислителя на само топливо.
Анна Вутолкина
Руководитель проекта, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории катализа и нефтехимического синтеза химического факультета МГУ
Ученые планируют адаптировать катализатор для тяжелой нефти, вакуумного газойля и нефти с высоким содержанием серы. Исследования — часть проекта Российского научного фонда по созданию комплексного подхода к переработке тяжелых углеводородов.
