Гидропроцессы или гидропереработка в нефтяной отрасли включают в себя гидрокрекинг, изомеризацию и гидрочистку. Они необходимы для очистки сырья и топлива от лишних примесей — удаления серы, азота, кислорода, металлов. В нефтехимии гидропроцессы нужны для получения индивидуальных веществ из более узких фракций.
Для гидропереработки используют катализаторы на основе оксида алюминия. Они должны отличаться механической прочностью, эффективным массо- и теплообменом, устойчивостью к высоким температурам.
Гранулы — традиционный тип катализатора, однако их укладка в реакторе может привести к неоднородности слоя и диффузии.
Специалисты Федерального исследовательского центра (ФИЦ) Института катализа СО РАН с помощью 3D-принтера создали катализаторы для нефтяной отрасли в виде блоков на основе оксида алюминия.
Ученые разработали технологию получения прочного блочного носителя. Они печатают полимерные шаблоны из пластика на 3D-принтере, затем заполняют форму пастой из оксида алюминия — пластик выгорает при прокаливании, и получается нужный блок. Такие блоки должны обладать оптимальным количеством пор, чтобы конечная структура была прочной.
«Технология позволяет получать катализаторы любых форм, в том числе сложных и неправильных, со строго заданной внутренней структурой каналов, по которым может беспрепятственно протекать газ или жидкость. Идея исследования в том, чтобы сделать катализаторы и сорбенты более эффективными, с адаптированными формами под конкретные реакторы и максимальной удельной площадью поверхности. Они не уступают в устойчивости аналогичным гранулированным, при этом могут давать выигрыш за счет улучшения массо- и теплопереноса»
рассказал младший научный сотрудник Института катализа СО РАН Всеволод Вдовиченко.