Московские ученые придумали, как сделать дизельное топливо безопаснее

Особенно важным это становится для дизельного топлива, поскольку именно оно широко используется в транспорте, сельском хозяйстве и промышленности.

МОСКВА, 17 авг – РИА Новости. Московские ученые создали новый катализатор, который позволяет удалять из дизельного топлива почти 100 процентов вредных сернистых примесей. Разработанная технология, как сообщили РИА Новости в пресс-службе РНФ, делает процесс очистки проще и дешевле, поскольку не требует применения высоких температур и повышенного давления.

В составе природной нефти, помимо углеводородов, которые и служат основой топлива, присутствуют также сернистые соединения. Именно они становятся причиной образования токсичных оксидов серы при сгорании топлива. Такие выбросы загрязняют атмосферу, способствуют появлению кислотных дождей и могут негативно влиять на здоровье человека, вызывая раздражение дыхательных путей.

Новая разработка может стать важным шагом к созданию более чистых видов дизельного топлива и снижению экологической нагрузки на окружающую среду. Кроме того, упрощение технологии очистки способно сделать ее более доступной для промышленного внедрения и повысить эффективность нефтепереработки в целом.

Переписанный текст:

Чтобы топливо соответствовало современным экологическим требованиям, бензин и дизель обычно подвергают гидроочистке — специальной обработке водородом, которая позволяет заметно снизить содержание серы. Однако этот способ нельзя назвать простым и универсальным: он требует высокой температуры, примерно 300–400 °C, а также значительного давления. Кроме того, даже в таких условиях не удается полностью удалить из топлива некоторые особенно устойчивые серосодержащие ароматические соединения, отметили в Российском научном фонде (РНФ).

Именно поэтому ученые продолжают искать более эффективные и доступные решения. Исследователи из Москвы предложили новый катализатор, который может стать перспективной альтернативой традиционным системам очистки. В его основе лежит гидроксиапатит — распространенный, безопасный для окружающей среды и термически устойчивый минерал, который легко получают из недорогих кальциевых и фосфатных соединений, то есть исходных веществ для синтеза.

Для создания активного материала ученые пропитали гидроксиапатит раствором, содержащим ионы молибдата, а затем подвергли его нагреванию. В результате на поверхности минерала образовались фосфомолибдатные кластеры — активные центры, отвечающие за каталитические свойства материала. Такая структура позволяет рассчитывать на более эффективную очистку топлива от серы и открывает новые возможности для совершенствования процессов нефтепереработки, подчеркнули в РНФ.

Разработка новых методов очистки топлива от серы особенно важна в условиях растущих экологических требований и необходимости снижать выбросы загрязняющих веществ. В рамках проведенного эксперимента полученный катализатор вместе с перекисью водорода добавили в образцы реального дизельного топлива, которое не проходило предварительную очистку от серы. Реакцию вели при температуре 70 °C и атмосферном давлении, что делает процесс технологически удобным и сравнительно недорогим. Перекись водорода окислила сернистые соединения, а затем распалась на воду, благодаря чему удалось избежать образования токсичных побочных продуктов.

Подобный подход особенно ценен тем, что позволяет одновременно добиться высокой степени очистки и сохранить простоту технологической схемы. За один восьмичасовой цикл катализатор удалил из топлива более 99% серы, продемонстрировав очень высокую эффективность. Кроме того, материал сохранил свою активность после пяти последовательных циклов использования, что говорит о его стабильности, долговечности и практической пригодности для многократной работы. Такие характеристики важны не только для лабораторных испытаний, но и для возможного промышленного внедрения.

По словам исследователей, сочетание недорогих исходных компонентов, мягких условий проведения реакции и высокой результативности делает разработку экономически привлекательной. Кроме того, такая технология обладает потенциалом масштабирования и может быть адаптирована для применения в крупных системах переработки топлива. Это открывает перспективы создания более экологичных и эффективных способов глубокой очистки дизельного топлива от серосодержащих примесей.

Переписанный текст:

В дальнейшем исследователи рассчитывают создать новые системы, которые смогут эффективно окислять серосодержащие соединения обычным кислородом из воздуха. Такой подход позволит отказаться от применения перекиси водорода, сделать технологический процесс более экологичным и одновременно заметно сократить затраты на производство. Кроме того, переход на использование доступного окислителя может упростить масштабирование технологии и повысить ее промышленную привлекательность.

Об этом говорится в сообщении Российского научного фонда со ссылкой на руководителя проекта, старшего научного сотрудника лаборатории композиционных керамических материалов и биоматериалов Института металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН Маргариту Гольдберг. По ее словам, одна из ключевых задач дальнейшей работы — повысить эффективность и экономическую целесообразность процесса за счет отказа от дорогостоящих реагентов.

В исследовании также участвовали специалисты Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, которые внесли вклад в разработку и анализ полученных результатов. Совместная работа ученых разных научных центров позволяет рассчитывать на создание более совершенных решений для химической переработки серосодержащих соединений.

Исследование было проведено при участии специалистов Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН, Института общей физики имени А.М. Прохорова РАН и Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН. В работе объединили усилия ученые из нескольких ведущих научных центров Москвы, что позволило более глубоко подойти к изучению поставленной задачи и получить результаты, представляющие интерес для дальнейших исследований.

Полученные данные были опубликованы в журнале Separation and Purification Technology. Отмечается, что исследование стало возможным благодаря финансовой поддержке Российского научного фонда.

Источник и фото - ria.ru