Новый катализатор позволяет в разы ускорить переработку тяжёлых нефтяных фракций, снизив энергозатраты. В экспериментах с авиационным маслом учёные показали, что нанопорошок карбида молибдена повышает скорость разложения углеводородов до 639 % и может найти применение в энергетике, нефтехимии и аэрокосмической отрасли.
Для эффективной переработки и утилизации сложных нефтяных продуктов необходим экстремально высокий температурный режим и большое количество энергии. Один из способов снизить энергозатраты — использовать катализаторы, которые ускоряют химические реакции и помогают разрывать прочные связи между атомами углерода и водорода. Сложная технология производства и благородные металлы в составе делают себестоимость стандартных катализаторов высокой, тогда как соединение на основе карбида молибдена значительно дешевле аналогов.
Коллектив учёных из России, Белоруссии и Швеции синтезировал высококачественный порошковый катализатор на основе карбида молибдена, применив метод горения растворов с последующей температурной обработкой. Полученный катализатор снижает энергию активации термического разложения на 25% и эффективен в различных химических реакциях: переработке алканов и циклоалканов, удалении серы, переработке метана, синтезе аммиака, а также в реакциях синтез-газ и электролитическом производстве водорода.
«Порошок карбида молибдена, полученный по нашей технологии, способен в разы повысить эффективность термического разложения отработанных авиационных масел, что значительно облегчит и удешевит их переработку. В зависимости от температуры, скорость разрушения сложных компонентов увеличивалась на
145–639 % по сравнению с процессами без применения катализатора», — сказал к.т.н. Дмитрий Московских, директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ МИСИС.
Для стабильной и контролируемой работы катализатора критически важны высокая удельная поверхность и однородность структуры материала, которых добились учёные. Предложенная технология изготовления катализатора перспективна для масштабирования на другие высокотемпературные и энергоёмкие процессы.
Подробности исследования опубликованы в научном журнале Journal of the European Ceramic Society (Q1). Работа выполнена при поддержке гранта РНФ
Исследование соответствует стратегической цели Университета МИСИС в рамках программы «Приоритет-2030»: разработка востребованных технологических продуктов мирового уровня.
