Московские химики разработали «зеленый» и дешевый способ очистки нефтепродуктов

Ученые предложили более эффективный и дешевый метод очистки легких нефтепродуктов от серо- и азотсодержащих соединений. В новой технологии применяются экологически безопасные растворители на основе полностью возобновляемых водорастворимых полимеров. В отличие от традиционного метода — каталитической гидроочистки — он не требует применения жестких условий: высоких температур и давлений (600-700 К; 20-50 бар), а также не влечет больших затрат водорода и дорогостоящих катализаторов. Над технологией работали исследователи подведомственного Минобрнауки России Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова (ИОНХ) РАН.

Содержащиеся в продуктах нефтепереработки соединения серы и азота при сгорании образуют вредные газы. Поэтому для регуляции этих выбросов в окружающую среду вводятся строгие требования контроля их содержания.

Московские химики предположили, что один из наиболее перспективных методов очистки легких углеводородных фракций от серо- и азотсодержащих гетероциклических соединений — это жидкостная экстракция. Применение в качестве экстрагентов коммерчески доступных и пожаробезопасных водорастворимых полимеров может существенно повысить эффективность и экологическую безопасность этого процесса.

Как отмечают ученые, аналогичные полимеры можно приобрести в России, тем более что некоторые из них производятся в нашей стране. Не менее важной является возможность регенерации применяемых экстрагентов и их повторного многократного использования.

Ученые успешно применили водорастворимые полимеры для очистки легких углеводородных фракций от примесных продуктов.

«Современные методы очистки продуктов нефтепереработки включают в себя процессы, требующие значительных энергозатрат, капиталовложений, а также использования токсичных и пожароопасных реагентов. Применение водорастворимых полимеров решает эти проблемы», — отметила старший научный сотрудник лаборатории теоретических основ химической технологии ИОНХ РАН, кандидат химических наук Юлия Заходяева.

Она рассказала, что ими впервые был предложен комплексный подход к процессу извлечения и разделения хинолина, индола и тиофена из легких углеводородных фракций с помощью полимеров — поливинилпирролидона и полиэтиленгликоля — с последующей их регенерацией за счет обработки углекислым газом.

«Мы показали, что использование водного раствора поливинилпирролидона эффективно для первичной очистки от азотсодержащих соединений и позволяет в дальнейшем беспрепятственно удалять серосодержащие соединения с помощью полиэтиленгликоля. На наш взгляд, такая двухступенчатая очистка имеет очень хорошие перспективы. Кроме того, мы предлагаем новый подход к регенерации полимеров, который позволяет эффективно выделять тиофен, хинолин и индол», — пояснила химик.

Авторы считают, что сочетание экстракции полимерами и экстракции диоксидом углерода — это более экономичный и экологичный метод для промышленной очистки нефтепродуктов от серо- и азотсодержащих гетероциклических веществ, так как в этом случае не требуются дорогостоящие реагенты и катализаторы.

Исследование частично выполнено в рамках госзадания Минобрнауки России в соответствии с приоритетами Стратегии научно-технологического развития РФ. Результаты опубликованы в одном из международных журналов.