Номинация: Автор высокоцитируемой казахстанской публикации, подготовленной без участия зарубежных соавторов. Web of Science Core Collection, 2014-2016 годы в области технических наук

Организация: Институт топлива, катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского.
Авторы:
 Иткулова Шолпан Сембаевна,
 Закумбаева Гаухар,
 Нурмаканов Ержан Еслямбекович,
 Мукажанова Алия,
 Ермагамбетова А.К.

Название статьи:
Syngas production by bireforming of methane over Co-based alumina-supported catalysts // Catalysis Today.
Количество цитирований: 11.

Общая характеристика работы.
Исследование посвящено разработке новых эффективных нанесенных катализаторов на основе кобальта для производства синтез-газа путем углекислотной и пароуглекислотной конверсии метана;
Теоретическая значимость работы заключается в установлении основных закономерностей влияния промотирующей добавки Pt на каталитическую активность нанесенных на оксид алюминия кобальтовых катализаторов.
Практическая значимость работы заключается в разработке эффективных катализаторов пригодных для конверсии метана и установлении технологических параметров получения синтез-газа.
Актуальность темы исследования. Невозобновляемая природа существующего углеводородного сырья препятствует устойчивому развитию. В перспективе нефть, добыча которой приближается к максимально возможной и в будущем начнет снижаться, перестанет являться главным сырьем для органического и нефтехимического синтеза. Кроме того, значительная часть ископаемого топлива сжигается, что сопровождается огромными выбросами диоксида углерода (СО2), являющегося парниковым газом, относительный вклад которого в глобальное потепление равен 65%.
Неизбежное истощение ископаемых топлив и увеличение выбросов парниковых газов ставит перед человечеством задачу поиска инновационных и эффективных способов использования природных ресурсов и поиска альтернативных источников сырья для основного органического синтеза.
Развитие химической промышленности, органического синтеза на базе природного, попутного нефтяного газов, диоксида углерода является перспективным направлением и реальной возможностью перевода экономики на более качественный уровень развития. Альтернативным путем является использование возобновляемых энергетических ресурсов в качестве сырья для химической и нефтехимической промышленности. Биогаз, состоящий, в основном, из метана (45-75%) и диоксида углерода (25-55%) и являющийся продуктом анаэробного брожения биомассы, ассоциируется как альтернатива нефти и газу для получения в будущем ценной органической продукции. Биогаз является универсальным сырьем и его применение благоприятно для стран, не обладающих большими запасами ископаемых энергоресурсов.
Перспективным способом получения искусственных жидких углеводородных продуктов с добавленной стоимостью является технология, известная в западной литературе как GTL технология (Gas-to-Liquid). Технология GTL позволяет получать разнообразные синтетические углеводороды с ультранизким содержанием соединений, являющихся экологически безопасными. Ядром ныне существующих технологий GTL является переработка синтез-газа посредством синтеза Фишера-Тропша. Это, в свою очередь, ставит задачу поиска эффективных способов производства синтез-газа, являющегося сырьем для данного процесса. Важнейшими химическими путями его получения являются углекислотная, паровая конверсия метана и парциальное окисление метана.
Синтез-газ является универсальным полупродуктом и уже в настоящее время служит сырьем для получения ряда химических и органических продуктов: метанола, кислородсодержащих продуктов через оксосинтез, аммиака, водорода, различных классов углеводородов методом синтеза Фишера-Тропша. Получаемые при этом синтезе углеводороды могут применяться в 200 отраслях промышленности.
В настоящее время главным недостатком углекислотной и пароуглекислотной конверсии метана является отсутствие стойких к науглероживанию катализаторов. Вопросы создания эффективных катализаторов для этих процессов относятся к области органического катализа.
Активными катализаторами для данных процессов являются кобальтовые системы. Применение кобальтовых катализаторов для УКМ обусловлено их термической стабильностью и более высокой стойкостью к науглероживанию по сравнению с никелевыми катализаторами. Таким образом, разработка эффективных кобальтовых катализаторов для данных процессов представляет большой интерес.
Для Казахстана актуальным является вопрос рационального использования природного и попутного нефтяного газов. Основным путем утилизации ПНГ остается сжигание его на факелах, в результате Казахстан входит в десятку стран по количеству сжигаемого ПНГ. Природный газ в стране, в основном, находит применение для бытовых нужд. При имеющихся запасах углеводородного сырья в Казахстане не развито собственное производство многоцелевых химических продуктов (масла, олефины, кислородсодержащие соединения и т.д.).
В Казахстане отсутствуют промышленные процессы органического синтеза на основе низших алканов, производство синтез-газа, необходимого для получения ценных искусственных нефтепродуктов, не освоены методы каталитической переработки природного/попутного газа, синтез-газа в ценные органические соединения.
Таким образом, исследования в области органического катализа и технологии получения важных органических продуктов из парниковых, природного, попутных и отходящих газов являются актуальными с экологической и с экономической точки зрения.

Отдел по связям с общественностью АО «НЦГНТЭ».