Vol 64, No 6 (2024)

Впервые проведен обзор ионных жидкостей (ИЖ), являющихся перспективными промоторами гидратообразования. В работе описана эффективность промотирования и кратко сформулированы основные принципы промотирования гидратообразования CH₄ и CO₂ имидазолиевыми, фосфониевыми, аммониевыми, гидроксильными и пропиловыми ионными жидкостями. Из проведенного обзора следует, что наибольшее количество исследований проведено с использованием имидазолиевых ИЖ, которые являются поверхностно-активными веществами и значительно улучшают кинетику процесса гидратообразования. Фосфониевые ионные жидкости этилтрибутилфосфония гексафторфосфат и трибутилгексилфосфония гексафторфосфат улучшают как кинетику, так и термодинамику процесса гидратообразования. Они показали наибольшую функциональность из рассмотренных ИЖ, т. к. одновременно повысили температуру газогидратного равновесия, уменьшили время индукции, а также увеличили количество газа в газогидратной фазе. Показано, что рассматриваемые аммониевые ИЖ эффективно снижают давление и увеличивают температуру диссоциации газовых гидратов. Гидроксильная ИЖ 1-гидроксиэтил-1-метилморфолиний хлорид не заполняет газогидратные полости, однако искажает решетку газового гидрата, что приводит к увеличению количества газа в газогидратной фазе. Рассмотренные пропиловые ионные жидкости позволяют снизить как давление диссоциации газовых гидратов, так и увеличить содержание газа в газогидратной фазе. Таким образом, подбор ионных жидкостей в качестве промоторов гидратообразования является индивидуальным для каждой из задач при разделении и очистке природного газа.

В обзоре проведен анализ реакции карбонилирования диметилового эфира (ДМЭ) с использованием катализаторов на основе фосфорно-вольфрамовой кислоты и ее солей. Методом ¹³C MAS ЯМР проанализированы и сравнены механизм и кинетика карбонилирования ДМЭ на образцах H₃PW₁₂O₄₀, Cs₂HPW₁₂O₄₀, Rh/Cs₂HPW₁₂O₄₀, Pt/Cs₂HPW₁₂O₄₀, Ag/Cs₂HPW₁₂O₄₀. В гетерогенном карбонилировании ДМЭ рассмотрены катализаторы, представляющие собой цезиевые соли фосфорно-вольфрамовой кислоты, а также ее родиевые и иридиевые соли, нанесенные на алюмосиликатные и силикатные носители.

Исследован процесс гидрирования CO₂ в плазме барьерного разряда с использованием катализаторов на основе микро- и мезопористых материалов. Катализаторы синтезированы методом пропитки носителей, содержащих цеолиты типов MFI и MTW, а также мезопористый материал SBA-15. Полученные катализаторы исследованы физико-химическими методами анализа (низкотемпературная адсорбция–десорбция N₂, термопрограммированная десорбция NH₃, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рентгенофазовый анализ). Установлено, что повышение селективности по CH₄ (до 87%) достигается в присутствии цеолитсодержащих катализаторов с низкой кислотностью. В присутствии катализаторов, содержащих мезопористый материал SBA-15, повышаются конверсия CO₂ (с 24 до 33%) и выход CO, однако реакция метанирования CO₂ не протекает (селективность по CH₄ составляет < 2.5%).

Исследование посвящено характеризации простых алкиловых эфиров глицерина с низшими спиртами (метиловым и этиловым) в качестве компонентов (био)дизельных смесей. Синтезированные диметиловые (ДМЭГ) и диэтиловые (ДЭЭГ) эфиры глицерина охарактеризованы как чистые вещества по основным физическим свойствам. В качестве базовых топлив были использованы дизельные фракции нефтяного происхождения (B₀ и В₁ как аналоги летнего и зимнего топлив), а также рапсовый биодизель В₁₀₀. По основным показателям качества топлив (плотность, вязкость, низкотемпературные свойства, температура вспышки, фракционный состав, окислительная стабильность) были исследованы три серии смесей: 1) смеси ДМЭГ/ДЭЭГ с В₀ и В₁ (5 и 10 мас. %); 2) смеси ДМЭГ/ДЭЭГ с В₁₀₀ (5–40 мас. %); 3) смеси В₀ и В₁ с содержанием возобновляемого компонента 20 мас. %, где в составе последнего содержание эфиров менялось от 0 до 50%. Охарактеризовано повышение плотности и вязкости смесей и улучшение низкотемпературных свойств при добавлении эфира, что определяет возможность применения этих соединений в качестве компонентов дизельных топлив^[1].

[1] Дополнительные материалы доступны в электронном виде по DOI статьи: 10.31857/S0028242124060088.

Разработан способ газохроматографического анализа примесей углеводородов и метанола в н-бутане (содержание более 99%) с использованием капиллярных колонок, приготовленных на основе модифицированного поликатионным полиэтиленимином (ПЭИ) поли(1-триметилсилил- 1-ропина) (ПТМСП). Исследована селективность разделения определяемых компонентов и показано, что разрешающая способность для пиков углеводородов С₃–С₄ и метанола на пористослойных капиллярных колонках размером 30 м × 0.32 мм (ПТМСП032-ПЭИ) и 25 м × 0.53 мм (ПТМСП053-ПЭИ) с модифицированным полиэтиленимином слоем ПТМСП существенно выше, чем для предложенной ранее капиллярной колонки размером 30 м × 0.32 мм с поли(1-триметилсилил-1-пропином) (ПТМСП032). Метанол на колонках ПТМСП032-ПЭИ и ПТМСП053-ПЭИ элюируется в виде симметричного пика отдельно от всех компонентов, включая пропан, пропилен, 1-бутен, н-бутан. Рассчитанные пределы детектирования с использованием пламенно-ионизационного детектора находятся в диапазоне 1.51–7.95 × 10^–12 г/с для углеводородов и 6.47 × 10^–12 г/с для метанола.