Vol 65, No 6 (2025)

Проведен сравнительный анализ результатов термоадсорбционного извлечения асфальтенов из тяжелой нефти с помощью ряда доступных сорбентов — силикагель ACKГ, оксид алюминия, природный цеолит (марка ZEOL) и уголь (марка БАУ-А), из которых адсорбционную активность показал ACKГ и, в незначительной мере, цеолит, прокаленный до 600°C (Ц-А). Показано, что извлечение асфальтенов из тяжелой нефти в присутствии 10% ACKГ при 280°C снижает их содержание до 6,6 мас.% (на 26%), а цеолит Ц-А в этих же условиях — лишь до 8,4 мас.% (на 5%). Применение увеличенного до 25% количества ACKГ позволяет снизить количество асфальтенов уже при 25°C до 6,2 мас.% (на 30%), а при 280°C — до 2,1 мас.% (на 76%). В случае же цеолита Ц-А повышение температуры и количество сорбента практически не влияют на адсорбционное извлечение асфальтенов из тяжелой нефти. Установлено, что ACKГ способствует адсорбции из тяжелой нефти преимущественно асфальтенов, содержащих полярные группы — амидные, карбонильные и сложноэфирные. По мере роста температуры и количества ACKГ возрастает адсорбция асфальтенов с низкой долей ароматических структур. Термоадсорбционное извлечение асфальтенов из тяжелой нефти при 280°C с помощью 25% силикагеля ACKГ позволяет снизить ее вязкость с 215,1 до 43,7 сСт.

В работе исследовано влияние модификации ультрафильтрационных мембран из полиакрилонитрила (ПАН) различными углеродными частицами на эффективность баромембранного выделения тяжелых соединений, таких как асфальтены и смолы, из нефти и нефтепродуктов. В качестве наполнителя использовали четыре типа частиц: оксид графена (ОГ), наноалмазы (НА), углеродные нанотрубки и пористые углеродные частицы из ИК-пиролизованного полиакрилонитрила (ИК-ПАН). Показано, что при фильтрации разбавленных растворов нефти в толуоле (10 и 100 г/л) мембраны, модифицированные НА, ОГ и ИК-ПАН, демонстрировали увеличение проницаемости по сравнению с исходной ПАН-мембраной. При фильтрации раствора 100 г/л задерживающая способность всех ПАН-мембран составляла более 95%. Газохроматографический анализ подтвердил селективность исследуемых мембран по отношению к углеводородам: пермеат обогащается более легкими фракциями, в то время как тяжелые алканы, смолы и асфальтены преимущественно задерживаются. В ходе исследования было установлено, что модификация ПАН-мембран наноалмазами является наиболее перспективным подходом для выделения тяжелых соединений из нефтяных растворов, поскольку обеспечивает оптимальное сочетание высокой проницаемости, селективности по асфальтенам и устойчивости к загрязнению. Полученные результаты подтверждают потенциал ультрафильтрационных мембран на основе модифицированного ПАН для эффективного концентрирования тяжелых нефтяных остатков из вязких нефтяных сред.

Исследовано гидрирование карбонильных соединений различных классов на никелевом, кобальтовом и медном катализаторах (содержание активного металла ~10 мас.%), нанесенных на гранулированный γ-оксид алюминия, в проточном режиме. Показано, что на поверхности оксида алюминия частицы NiO, Co₃O₄ и CuO находятся в высокодисперсной форме (методом РФА). Найдено, что никелевый и кобальтовый катализаторы обеспечивают гидрирование 2-гептанона и н-октаналя до соответствующих спиртов. Однако реакции с участием ароматических альдегидов и кетонов на этих же катализаторах протекают с низкой селективностью вследствие гидрирования ароматического кольца и/или гидрогенолиза С–О-связи. В то же время катализатор Cu/Al₂O₃ позволяет осуществить высокоселективное гидрирование всех типов карбонильных соединений.

Комплексы Cr(II) с лигандами циклопентадиенильного типа взаимодействуют с предварительно прокаленным мезопористым силикагелем, образуя активные катализаторы (со)полимеризации этилена. Сравнительное исследование комплексов состава CrLM₂ (L – циклопентадиенил (Cr₁), инденил (Cr₂), 1-метилинденил (Cr₃)), нанесенных на прокаленный при 700°C мезопористый силикагель ES-70, выявило качественные различия между полученными катализаторами с содержанием Cr 1 мас.%. Показано, что катализатор на основе Cr₃ оказался наименее активным, в то время как производительность катализатора Cr₂ вдвое превышала производительность катализатора Cr₁ в гомополимеризации этилена. В сополимеризации этилена с гексеном-1 бис(инденильный) комплекс Cr₂ также продемонстрировал максимальную активность; предполагается, что повышенная активность этого комплекса обусловлена его димерной природой. Для всех трех комплексов наблюдалось образование гомополимера этилена, а возможные причины различий в химическом поведении мономерных и димерных хромоценов при реакции с силикагелем обсуждаются в работе.

Исследованы хроматографические свойства полимерной неподвижной фазы на основе сшитого поли(3-(трибутоксисилил)трициклононена‑7) с использованием органических соединений различных классов (алканы, арены, спирты). Показано, что в отличие от исходной неподвижной фазы, которая демонстрирует свойства, аналогичные жидким хроматографическим неподвижным фазам, процедура сшивания приводит к образованию микропористой структуры, что подтверждается изменением характера удерживания аналитов разных классов. Изменения в структуре неподвижной фазы (НФ) отражаются и на величине хроматографической полярности сорбента, которую оценивают с помощью констант Роршнайдера: донорно-акцепторное- и π-комплексообразование становятся более выраженными для сорбента, полученного после сшивки в течение 24 ч. Эти изменения демонстрируют, что процедура приготовления сшитых НФ может существенно изменить разделительные свойства и может рассматриваться как отдельный метод регулирования свойств. Рассчитанные значения температуры компенсации также позволяют предположить различия в механизме сорбции для алканов, спиртов и аренов.