Новые селективные гетерогенные железо-хромовые катализаторы для экологичного и энергоэффективного метода промышленного производства этилена разработали ученые Института органической химии (ИОХ) им. Н. Д. Зелинского РАН, 19 июля сообщает пресс-служба института.

Базовой молекулой в производстве важных для промышленности химических веществ, таких как полиэтилен, винилхлорид, этиленоксид, этиленгликоль, этилбензол, стирол и этанол является этилен.

В современном производстве этилен в основном получают методом парового или термического крекинга нафты (вещества, получаемое при перегонке нефти), сжиженного нефтяного газа или углеводородов.

При этом крекинг является очень энергозатратным и неэкологичным процессом. Отсюда как ключевая встает задача разработки технологий, которые снизят вредное воздействие крупномасштабного химического производства на окружающую среду.

Перспективным для энергоэффективного и высокоселективного получения олефинов учеными рассматривается каталитическое окислительное дегидрирование легких алканов посредством окислителей О₂ и СО₂.

Технология получения этилена с использованием СО₂ в качестве мягкого окислителя более предпочтительна по сравнению со взрывоопасным процессом окисления молекулярным кислородом.

Для такого процесса окислительного дегидрирования этана (ОДЭ) с помощью СО₂ учеными Лаборатории гетерогенного катализа и процессов в сверхкритических средах ИОХ РАН разработаны новые селективные гетерогенные железо-хромовые катализаторы, нанесенные на углеродный носитель Сибунит®.

Толчком к разработке таких гетерогенных катализаторов послужило обнаружение факта, что при длительной эксплуатации проточно-каталитического трубчатого реактора из нержавеющей стали на внутренней стенке формируются активные оксидные Fe, Cr, Ni фазы для прямого неокислительного дегидрирования легких углеводородов в соответствующие олефины.

Фазовый состав внутренней поверхности стального реактора был тщательно проанализирован и на основании данных исследования были разработаны новые селективные гетерогенные Fe-Cr/С катализаторы, которые использовались для окислительного дегидрирования этана с СО₂ в качестве окислителя при температурах 650–750 °С.

Исследование метода получения этанола на основе новых катализаторов, обеспечивающих высокую селективность, показало его перспективность, считают разработчики.