Гидропереработка нефти необходима для целого ряда процессов, от сероочистки до выделения отдельных веществ, из которых состоит нефть. Для этого традиционно используют катализаторы на основе оксида алюминия в виде гранул. Промышленность предъявляет к ним высокие требования: они должны отличаться механической прочностью, эффективным массо- и теплообменом, устойчивостью к высоким температурам. Кроме того, существовала неразрешенная проблема: когда гранулы засыпают в реактор, невозможно создать совершенно однородный слой с требуемыми диффузионными характеристиками.
Ученые ИК СО РАН разработали технологию создания каталитических блоков с помощью 3D-печати: полимерные формы (на фото) печатают на 3D-принтере, а затем заполняют форму пастой из оксида алюминия, после чего блоки обжигают. Пластик выгорает, получается блок заданной формы, с улучшенными диффузионными характеристиками, высокой прочностью и теплообменными свойствами.
«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... Они, как минимум, не уступают в устойчивости аналогичным гранулированным, но могут давать выигрыш за счет улучшения массо- и теплопереноса», ‒ цитирует издание «Наука в Сибири» сотрудника института Всеволода Вдовиченко.
Сейчас в институте работают над расширением спектра применения таких катализаторов: для газофазных и жидкофазных реакций нефтехимии и для использования блоков в качестве сорбентов.