МОСКВА, 17 авг – РИА Новости. Новый катализатор, разработанный московскими исследователями, позволяет удалять более 99 процентов вредных примесей серы из дизельного топлива. Предложенная технология упрощает и удешевляет очистку топлива, так как не требует высоких температур и давления, рассказали РИА Новости в пресс-службе РНФ.
Почему серу надо удалять из топлива?
В природной нефти помимо углеводородов — горючей основы топлива — содержатся сернистые соединения. При сжигании топлива с большим количеством серы в воздух попадают вредные оксиды, которые могут приводить к кислотным дождям и раздражению дыхательных путей у людей.
Поэтому бензин и дизель очищают от серы с помощью гидроочистки — обработки водородом. Но у этого подхода есть серьезные недостатки:
- требуется высокая температура (300–400 °C);
- необходимо высокое давление;
- некоторые стойкие ароматические соединения серы все равно остаются.
Что предложили ученые?
Исследователи пошли принципиально новым путем. За основу они взяли гидроксиапатит — доступный, нетоксичный и стабильный минерал, который легко синтезируется из недорогих кальциевых и фосфатных прекурсоров (веществ-предшественников).
Схема создания катализатора:
- гидроксиапатит пропитали раствором с ионами молибдата;
- нагрели;
- на поверхности материала сформировались активные фосфомолибдатные кластеры.
Как работает технология?
Полученный катализатор вместе с перекисью водорода добавили в образцы реального дизельного топлива, не проходившего очистку от серы. Реакцию провели при 70 °C и атмосферном давлении.
Что происходит:
- перекись окисляет сернистые соединения;
- сама перекись распадается на воду — никаких вредных побочных продуктов.
Согласно данным исследователей, за восьмичасовой цикл катализатор удалил из топлива более 99 процентов серы. И не потерял активность после пяти циклов использования.
Экономический эффект
«
"Сочетание дешевых материалов, мягких условий и высокой эффективности делает разработку экономически конкурентоспособной и позволяет легко ее масштабировать. В дальнейшем мы планируем разработать системы, которые смогут эффективно окислять соединения серы кислородом воздуха, чтобы уйти от использования перекиси водорода и, тем самым, дополнительно существенно снизить себестоимость процесса", — приводятся в сообщении РНФ слова руководителя проекта, кандидата технических наук, старшего научного сотрудника лаборатории композиционных керамических материалов и биоматериалов Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН Маргариты Гольдберг.
В исследовании также принимали участие ученые из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН (Москва), Института общей физики имени А.М. Прохорова РАН (Москва) и Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН (Москва).
Результаты представлены в Separation and Purification Technology. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.