Ученые выяснили, что обработка природного минерала галлуазита кислотой позволяет улучшить его текстурные свойства и кислотность – характеристики, которые важны при использовании этого минерала в качестве носителя катализаторов, применяемых для переработки бионефти или ее компонентов.

Катализаторы на основе модифицированного таким образом галлуазита позволяют в три раза эффективнее по сравнению с аналогом на основе исходного минерала удалять кислород из бионефти растительного происхождения. Затем такую бионефть можно использовать в качестве компонента моторных топлив и нефтехимических полупродуктов.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Applied Catalysis B: Environmental.

Отходы деревообрабатывающей промышленности — опилки, щепу и другие — перерабатывают в жидкий продукт — лигноцеллюлозную бионефть, которая представляет собой смесь воды и углеводородов. Из-за того что в углеводородной части бионефти содержится до 60% кислородсодержащих соединений, использовать ее в качестве компонента топлив невозможно. Это объясняется низкой теплотворной способностью бионефти и ее нестабильностью при хранении. Чтобы бионефть все-таки стала пригодной для применения в качестве топлива, ее углеводородную часть подвергают гидрооблагораживанию в присутствии катализаторов, то есть удалению кислородсодержащих компонентов.

В качестве катализаторов таких процессов могут использоваться системы на основе благородных металлов, в частности, содержащие рутений. Они высокоактивны, устойчивы к отложению кокса и в меньшей степени подвержены спеканию под действием высоких температур. Однако при переработке такого сырья с высоким содержанием воды (до 30%) — как бионефть — катализаторы на основе благородных металлов могут потерять свою активность из-за перестройки структуры частиц активного компонента или его вымывания с поверхности носителя. Кроме того, негативное влияние на каталитические свойства может оказывать и вода, образующаяся в ходе самого гидрооблагораживания. Таким образом, на сегодняшний день нет эффективных и стабильных катализаторов для облагораживания бионефти.

Ученые из Российского государственного университета нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина и Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) предложили использовать в качестве носителя катализаторов для гидрооблагораживания глинистый минерал с трубчатой структурой — галлуазит.