Роспатент составил топ-10 наиболее интересных патентов на изобретения 2019 года на основе мнений экспертов ведомства. В их число вошла разработка учёных Центра новых химических технологий Института катализа СО РАН (Омский филиал ИК СО РАН): катализатор для одностадийной переработки возобновляемого растительного сырья для получения экологически чистых компонентов моторных топлив.

Авторы патента: к.х.н. Евгений Анатольевич Булучевский, д.х.н. Александр Валентинович Лавренов, Александр Андреевич Непомнящий. Патентообладатель – Институт катализа СО РАН.

«В настоящее время растительное сырьё рассматривается как перспективный источник для получения моторных топлив, способный в будущем заменить нефть, — комментирует автор патента, к.х.н. Евгений Анатольевич Булучевский. — Её главное преимущество — возобновляемость, благодаря которой углекислый газ, выбрасываемый в атмосферу при сгорании биотоплив, поглощается в следующем цикле выращивания растений и не накапливается в атмосфере, что снижает парниковый эффект и замедляет процессы глобального потепления. Для получения дизельных топлив можно использовать практически любые растительные и животные жиры, в том числе отработанные. К настоящему времени специально для получения топлив выведены новые технические сорта масличных культур с большой урожайностью, и Россия, учитывая огромное количество неиспользуемых пахотных земель, имеет значительный потенциал для развития производства биотоплив».

К.х.н. Евгений Анатольевич Булучевский

Подавляющее большинство существующих технологий получения биодизельного топлива (биодизеля) основано на использовании двухстадийных технологий переработки, включающих последовательные стадии деоксигенации и изомеризации. Последняя стадия позволяет улучшить низкотемпературные свойства продукта и применять его в качестве компонентов зимних дизельных топлив. Это предполагает применение двух катализаторов, различающихся по природе и эксплуатируемых при разных технологических условиях, что существенно удорожает процесс переработки, а также приводит к снижению выхода жидких продуктов.

Новый запатентованный катализатор для получения экологически чистых компонентов моторных топлив, разработанный учеными ИК СО РАН, предназначен для одностадийной переработки возобновляемого растительного сырья, что, в целом, упрощает технологию и повышает ее эффективность. Замена благородных металлов — платины и палладия — на более дешевые никель и/или кобальт и молибден в качестве активных компонентов обусловливает более низкую стоимость катализатора. При этом получаемые компоненты моторных топлив имеют улучшенные низкотемпературные свойства, что позволяет использовать их в регионах с холодным климатом.

«Разработанные западными фирмами процессы гидропереработки масложирового сырья позволяют получать биодизельные топлива второго поколения, близкие по своему составу к нефтяным дизельным топливам, однако их низкотемпературные свойства недостаточны для использования в качестве зимних топлив, — рассказывает Е.А. Булучевский. — Наше изобретение устраняет этот недостаток. Разработанный нами катализатор позволяет совмещать стадии удаления кислорода из масложирового сырья и изомеризации получающихся при этом парафиновых углеводородов. Сама по себе идея объединения этих стадий не является новой, однако, за счет применения носителя с оптимальной кислотностью поверхности, наш катализатор позволяет получать дизельное топливо с выходом продукта до 85 %, что практически соответствует теоретическому выходу. К тому же катализатор не содержит благородных металлов, из-за чего имеет сравнительно небольшую стоимость».

«Получившееся с помощью нашего катализатора топливо соответствует нефтяным дизельным топливам по фракционному составу, моторным характеристикам и теплоте сгорания, застывает только при температурах ниже минус 40 °С, а также не содержит экологически опасных элементов, — продолжает ученый. — Такое топливо может успешно использоваться в любых, в том числе и в самых современных дизельных двигателях».

Фото 1: Институт катализа СО РАН

Фото 2: из открытых источников