Лаборатория молекулярно-ситовых бифункциональных каталитических систем для получения низкозастывающих дизельных топлив Института нефтехимии и катализа – обособленного структурного подразделения Федерального государственного бюджетного научного учреждения Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук (ИНК УФИЦ РАН) создана в 2024 г. по результатам конкурсного отбора в рамках национального проекта «Наука и университеты». В конкурсе 2024 года приоритет отдавался направлениям научно-исследовательской работы, связанным с Арктикой, малотоннажной химией, искусственным интеллектом, приборостроением, микроэлектроникой и др.

Деятельность лаборатории связана с дизайном новых наноразмерных катализаторов на основе молекулярных сит, которые будут тестироваться в процессах получения низкозастывающих дизельных топлив, авиационных керосинов и базовых синтетических масел.

В настоящее время в ее штате тринадцать человек (из них 1 доктор и 4 кандидата наук).

Заведующий лабораторией к.х.н., доцентв Аглиуллин Марат Радикович

Научные направления:

• Синтез наноразмерных и иерархических молекулярных сит с заданными свойствами с целью создания на их основе катализаторов и адсорбентов нового поколения для нефтехимический и нефтеперерабатывающей промышленности
• Разработка новых способов синтеза молекулярных сит 1D-10R для создания на их основе бифункциональных катализаторов получения низкозастывающих дизельных топлив, авиационных керосинов и базовых синтетических масел;
• Разработка нового поколения катализаторов изодепарафинизации топливных и масленых фракций, устойчивых к сырью с повышенным содержанием серы.

1. Д.В. Серебренников, А.Р. Забиров, Р. З. Куватова, Д.О.Багданова, А.И. Малунов, О.С. Травкина, Б.И. Кутепов, М.Р.Аглиуллин. Влияние содержания Al₂O₃ в гранулированных молекулярных ситах SAPO-11 на их физико-химические свойства, активность и селективность в гидроизомеризации н-гексадекана // Современные молекулярные сита – 2024. В печати
2. Травкина О.С., Яковенко Р.Е.,Серебренников Д.В., Ишкильдина А.Х., Зубков И.Н., Кутепов Б.И., Аглиуллин М.Р. Гидрокрекинг н-гексадекана и дизельной фракции на бифункциональном катализаторе на основе гранулированного цеолита zsm-5 высокой степени кристалличности с иерархической пористой структурой // Современные молекулярные сита – 2024. В печати
3. Dmitry V. Serebrennikov, Arthur R. Zabirov, Alexey N. Saliev, Roman E. Yakovenko, Tatyana R. Prosochkina , Zulfiya R. Fayzullina , Vladimir Yu. Guskov , Boris I. Kutepov  and Marat R. Agliullin. Synthesis and Application of SAPO-11 Molecular Sieves Prepared from Reaction Gels with Various Templates  in the Hydroisomerization of Hexadecane // Gels – 2024. В печати
4. Д. В. Серебренников, А. Р. Забиров, Р. З. Куватова, Д. О. Багданова,
5. А. И. Малунов, А. В. Файзуллин, Б. И. Кутепов, К. И. Дементьев, М. Р.Аглиуллин. Изменение соотношения темплат/Al₂O₃ в реакционных гелях – способ управления морфологией и дисперсностью кристаллов, каталитическими свойствами в гидроизомеризации н-гексадекана силикоалюмофосфатных молекулярных сит SAPO-11// Нефтехимия – 2024 – В печати

За 2024 год

1) Каталитические системы на основе молекулярных сит SAPO-11 являются одними из наиболее селективных в гидроизомеризации высших н-парафинов С16+. Для увеличения активности и селективности бифункциональных катализаторов на их основе необходимо уменьшить диффузионные ограничения для реагирующих молекул и продуктов их превращений в микропористой структуре молекулярных сит SAPO-11 за счет уменьшения размеров кристаллов и аспектного соотношения в них. Для решения этой проблемы изучено влияние различных темплатов (диэтиламин, ди-н-пропиламин, ди-изопропиламин, ди-н-бутиламин) на физико-химические свойства реакционных гелей и формирующихся в процессе их кристаллизации силикоалюмофосфатов SAPO-11. С применением методов РФА, СЭМ, ЯМР ВМУ ²⁷Al, ³¹P и ²⁹Si показано, что независимо от используемого темплата после стадии старения при 90^oC реакционный гель представляет собой  гидроалюмофосфат AlPO₄*2H₂O. В тоже время природа темплата влияет на морфологию и размеры кристаллов промежуточного алюмофосфата AlPO₄*2H₂O и молекулярных сит SAPO-11, кислотные свойства и характеристики пористой структуры последних. Предложен темплат, обеспечивающий синтез наноразмерных кристаллов SAPO-11 с низким аспектным соотношением.

Изучена кристаллизация силикоалюмофосфатных реакционных гелей с соотношением ди-н-пропиламин (ДПА)/Al₂O₃  = 1.0; 1.4 и 1.8 в молекулярное сито SAPO-11. Обнаружено влияние соотношения (ДПА)/Al₂O₃ в реакционных гелях на природу формирующихся промежуточных фаз и физико-химические свойства молекулярных сит SAPO-11.

 Предложен способ управления морфологией, размерами кристаллов и характеристиками пористой структуры молекулярных сит SAPO-11, основанный на регулировании мольного соотношения ДПА /Al₂O₃.

Показано, что увеличение Al₂O₃ в составе гранул с 20 до 60% масс. приводит к снижению удельного объема микропор, росту внешней удельной поверхности, механической прочности, активности и селективности Pt-содержащих образцов в гидроизомеризации н-гексадекана.

Установлено влияние морфологии и размера кристаллов молекулярного сита  SAPO-11 на каталитические свойства бифункционального катализатора на его основе в гидроизомеризации н-гексадекана.

Предложены составы гранулированных SAPO-11, обеспечивающие механическую прочность (раздавливание по торцу) – 9.9-15.1 Н/мм²; выход изомеров C₁₆ до 78% в гидроизомеризации n-гексадекана.

2) Изучены химический и фазовый составы, кислотные свойства и характеристики пористой структуры кислотного носителя для бифункционального катализатора, представляющего собой гранулированное молекулярное сито ZSM-5 в Н-форме высокой степени кристалличности с иерархической пористой структурой, промотированное 0,5%масс.Pt, а также исследованы каталитические превращения н-гексадекана и дизельной фракции на нем. Обнаружено, что он проявляет более высокую активность в гидрокрекинге высших н-парафинов, чем бифункциональный катализатор, содержащий в качестве связующего материала 20% масс. Al₂O₃ и позволяет при 220 °С, 3 МПа, 2,0 ч^–1, H₂/сырье=800 м³/м³ получать дизельное топливо с температурой застывания -68 °С и выходом ~71-72 % мас.

Травкина Ольга Сергеевна. Диссертация на соискание ученой степени       доктора химических наук «Гранулированные цеолиты A, X, Y, морденит и ZSM-5 высокой степени кристалличности с иерархической пористой структурой: синтез, свойства и применение в адсорбции и катализе»

Участие в конференциях

1. Аглиуллин М.Р., Яковенко Р.Е., Серебренников Д.В., Зубков И.Н., Забиров А.Р. Багаутдинова Г.Т., Куватова Р.З., Кутепов Б.И. Современные способы кристаллизации наноразмерных и иерархических молекулярных сит SAPO-11 и SAPO-41 // 10 Всероссийская цеолитная конференция «Цеолиты и мезопористые материалы: достижения и перспективы» (24-27 июня 2024 г), Москва, Россия, с.24-24. Ключевая лекция.
2. Серебренников Д.В., Яковенко Р.Е., Зубков И.Н., Аглиуллин М.Р., Малунов А.И., Забиров А.Р. Багаутдинова Г.Т., Хазипова А.Н., Кутепов Б.И. Гидроизомеризация н-гексадекана и дизельных фракций на гранулированных Pt-содержащих молекулярных ситах SAPO-11 и ZSM-23 с различным содержанием связующего // 10 Всероссийская цеолитная конференция «Цеолиты и мезопористые материалы: достижения и перспективы» (24-27 июня 2024 г), Москва, Россия, с.78-79.Устный доклад
3. D.V. Serebrennikov, R.E. Yakovenko, I.N. Zubkov, D.O. Bagdanova, A.R. Zabirov , G.T. Bagautdinova, R.Z. Kuvatova, B.I. Kutepov, M.R. Agliullin. Catalytic systems based on SAPO-11 nanoscale molecular sieves – new opportunities for the isodeparafinization of fuels and oils // VII International scientific schoolconference for young scientists «Catalysis: from science to industry» (30 September – 3 October, 2024), Tomsk, Russia, с. 36. Устный доклад
4. V.I. Zaripov, D.V. Serebrennikov, R.E. Yakovenko, I.N. Zubkov, O.S. Travkina, A.I. Malunov, A.R. Zabirov , G.T. Bagautdinova, A.N. Khazipova, B.I. Kutepov, M.R. Agliullin. Hydroisomerization of high C₁₆₊ paraffins on granulated Pt-containing molecular sites SAPO-11 and ZSM-23 // VII International scientific schoolconference for young scientists «Catalysis: from science to industry» (30 September – 3 October, 2024) Tomsk, Russia, с. 55. Стендовый доклад.
5. XIII Международная конференция «Химия нефти и газа» (23–27 сентября 2024 г.), Томск, Россия. с. 214. Устный доклад
6. Zaripov V.I., Serebrennikov D.V., Yakovenko R.E., Zubkov I.N., Travkina O.S., Malunov A.I., Zabirov A.R., Bagautdinova G.T., Khazipova A.N., Kutepov B.I., Agliullin M.R. “Hydroisomerization of high C16+ paraffins on granulated Pt-containing molecular sites SAPO-11 and ZSM-23 // XIII Международная конференция «Химия нефти и газа» (23–27 сентября 2024 г.), Томск, Россия. с. 278-279. Заочное участие
7. Малунов А.И., Коледина К.Ф., Аглиуллин М.Р., Губайдуллин И.М. Изодепарафинизация дизельного топлива на гранулированных молекулярных ситах SAPO-11 // Международная конференция «Динамические процессы в каталитических структурах» (28 октября – 1 ноября 2024 г.), Тюмень, Россия, с.119. Устный доклад

Сотрудничество:

Лаборатория сотрудничает с компаниями, научно-исследовательскими институтами, ВУЗами

• Южно-Российский государственный политехнический университет имени М.И. Платова, Новочеркасск, Россия
• Технологический факультет Уфимского государственного нефтяного технологического университета, Уфа, Россия
• Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
• Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва, Россия
• ЗАО «Нижегородские сорбенты»
• Ишимбайский специализированный завод катализаторов

Сотрудники:

Контакты

Лаборатория «Молекулярного дизайна и биологического скрининга веществ-кандидатов для фарминдустрии» ИНК УФИЦ РАН

Почтовый адрес: Россия, 450075, г. Уфа, Проспект Октября, 141

Телефон/факс: +7 347 284 27 50

E-mail: ink@anrb.ru