Forbes.kz: "Как учёный из Казахстана разработала уникальный катализатор для нефти"
Одним из крупнейших открытий казахстанской науки последних лет стало создание нового типа родий-иридиевых катализаторов, используемых в процессах переработки нефти.
Эта работа является основой для создания собственных конкурентоспособных технологий для переработки нефти, относясь также к категории зеленых технологий. Автор открытия – PhD, сениор-лектор Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева (КазНИТУ) и Казахстанско-Британского технического университета (КБТУ) Хадичахан Рафикова.
Она начала серьезную научно-исследовательскую карьеру с поступления в докторантуру КБТУ в 2011, где стремилась не просто приобрести ученое звание, но в первую очередь внести вклад в развитие науки Казахстана. При этом сразу решила, что ее работа будет соответствовать требованиям «зеленой» химии, чтобы на каждом этапе научного процесса (от самой идеи, отбора веществ, проведения опытов до получения конечного продукта) не наносился вред окружающей среде. Хотя это значительно осложняло задачу.
- В настоящее время в Казахстане актуальной является задача поиска новых эффективных катализаторов процессов нефтехимии и органического синтеза, отвечающих требованиям «зеленой» химии. Передо мной четко стояла задача получения такого типа катализатора. Несмотря на трудности, удалось синтезировать катализаторы, а также проверить их каталитическую активность в процессах гидрогенизации. В этом мне помогли высококвалифицированные преподаватели и административный персонал КБТУ. В исследованиях принимали участие мой научный руководитель, профессор Научно-образовательного центра химической инженерии КБТУ Алексей Зазыбин, а также зарубежный научный руководитель Хамди Темель (Университет Диджле, Турция) и его исследовательская группа, – рассказывает Рафикова.
По ее словам, создание родий-иридиевых катализаторов на основе фосфорсодержащих ионных жидкостей – абсолютно новое направление в научной сфере Казахстана. Кроме нескольких профессоров в Назарбаев Университете, ионными жидкостями здесь никто не занимается.
- Ионные жидкости – это особый класс солей, состоящих только из ионов и имеющих температуру плавления ниже 100°С. В основном их применяют в прикладной науке, биотехнологии, энергетике и нефтехимии. Ионные жидкости относятся к так называемым зеленым растворителям, – объясняет собеседница. – Актуальность работы состоит в применении родий-иридиевых катализаторов в процессах, имеющих важное значение для нефтехимического синтеза и промышленности, таких как гидрирование ацетофенона, являющегося побочным продуктом в процессе SMPO (применяется Shell, ARCO Chemical, Sumitomo и другими компаниями более 30 лет. – F) – совместного получения стирола и пропиленоксида из этилбензола и пропена, получения стильбенов, необходимых для производства полужестких пластмасс посредством сополимеризации с более активными мономерами.
Принципиальное отличие состоит в том, что традиционно в процессе переработки нефти в качестве растворителей используются общевредные кислоты. Эти стандартные растворители очень вредны для атмосферы, являясь одной из причин формирования озоновых дыр. Тогда как разработанные группой наших ученых катализаторы позволяют проводить процесс без этих растворителей, на основе воды – самого чистого и экологичного реагента.
На разработку и каталитический тест потребовалось два года. По результатам данного исследования получены три инновационных патента и опубликованы четыре статьи в высокорейтинговых международных журналах. Также по этой тематике Рафикова выиграла грант на поездку в один из ведущих вузов США – Университет Алабамы от некоммерческой организации CRDF Global, которая содействует развитию международного научно-технического сотрудничества. Гранты были выделены 10 самым перспективным ученым Казахстана.
Пока команда исследователей не приступала к презентации полученных результатов для нефтяных компаний. Соответственно, еще рано говорить о внедрении в производство. Однако собеседница убеждена, что открытие можно поставить на коммерческие рельсы, «так как выход продукта реакции благодаря данным катализаторам максимален и условия проведения реакций мягче, что говорит о безопасности на промышленных установках».
- Процесс гидрогенизации – один из важнейших в нефтехимии. Думаю, такие компании, как ТОО «TengizChevrOil», ТОО «Karachaganak Petroleum Operating B.V.», могут заинтересоваться нашими катализаторами, – поясняет она.
Ученый планирует и дальше проводить исследования, но теперь уже на базе КазНИТУ им. К.И. Сатпаева.
- Хотелось бы вывести результаты нефтехимических исследований Казахстана на международный уровень, – говорит Рафикова.
Материал подготовлен при содействии АО «НЦНТИ».