На главную

 
Научные подразделения Центра
Научная библиотека
Научные советы
Издательская деятельность
История ИК СО РАН
Версия для печати | Главная > Центр > История ИК СО РАН > Материалы,награды, комментарии

Постановление Пленума ЦК КПСС от 7 мая 1958 г.

Подробнее


Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР от 23 июля 1958 г.

Подробнее


Автограф Святослава Рериха

Подробнее


Самахов А.А.

Создание и становление Специального конструкторско-технологического бюро катализаторов

Подробнее


Михайлова И.Л.

О деятельности Координационного центра стран СЭВ по промышленным катализаторам

Подробнее


Дуплякин В.К.

Хроника Омского филиала Института катализа СО РАН (1978-2003)

Подробнее


Садыков В. А.

"Оксиды бывают разные: черные, белые красные... Сентиментальное путешествие длиной в 30 лет"

Воспоминания о работе в Институте катализа я бы тематически разделил на два блока, связанные с циклами работ, отмеченных премиями им. А.А. Баландина (2007) и Правительства Российской федерации (1999). В этом плане несомненный интерес представляет развитие определенных тенденций в науке о катализе, которые непосредственно отражались на наших повседневных исследованиях.

Работы в области изучения реальной/дефектной структуры оксидных катализаторов и ее роли в катализе окислительно-восстановительных реакций, отмеченные премией Баландина, были нами начаты в конце 70-х годов.. Первоначальная задача наших исследований была ориентирована на дальнейшее развитие концепции Г.К. Борескова о воздействии реакционной среды на катализатор и разработку подходов к отражению этого воздействия в кинетике реакций гетерогенного каталитического окисления. В своей основе модели, развиваемые Георгием Константиновичем, опирались на термодинамические характеристики кислорода поверхности, в первую очередь, его прочность связи. В этом плане естественным развитием нам представлялась методика, позволяющая непосредственно следить за характеристиками кислорода поверхности оксидов (химическим потенциалом или активностью кислорода поверхности) в реакционной среде при температурах, типичных для катализа. В это время в работах Института органического катализа и электрохимии в Алма-Ате Друзем и Сокольским была предложена методика потенциометрического контроля за состоянием поверхности катализаторов газофазных реакций с использованием твердого катионпроводящего электролита -стекла пирекс. Мы модифицировали эту методику, разработав новые конструкции пирексовых микрореакторов, позволяющие работать с виброожиженным слоем оксидного катализатора, контактирующего как с поверхностью твердого электролита, так и с токоотводом - золотой спиралью. Такая разработка далеко превосходила весь наш опыт как изготовления подобных реакторов, так и их тестирования, поэтому изначально затея казалась абсолютной авантюрой. Однако, уникальная квалификация как наших стеклодувов (в тот период это была лучшая мастерская в СССР), так и БИПа, позволили решить все проблемы. Более того, нам удалось даже решить проблему интерпретации измеряемых значений потенциалов оксидов в таком реакторе, проведя необходимый термодинамический анализ. В этом отношении большую роль сыграло привлечение меня В.С. Музыкантовым к ведению семинаров по термодинамике на ФЕНе, а также то, что мы уже имели опыт в анализе электродных потенциалов покрывающих нестехиометрических слоев оксидов марганца в водных растворах, следуя подходам, разработанным выдающимся немецким электрохимиком Феттером. Заметим также, что разработанная нами конструкция микрореактора с потенциометрическим контролем была позднее успешно использована В.В. Луниным и его сотрудниками (Химический факультет МГУ) для изучения состояния поверхности гидридных катализаторов в процессах газофазного гидрирования. Понятно, что химический потенциал кислорода (водорода) поверхности представляет собой некоторую интегральную величину, которая сложным образом зависит от состава и структуры поверхности оксида, представленной разными гранями, в чем мы отдавали себе отчет. Однако, характеризация поверхности в реакционной среде была несомненным шагом вперед. Как было сказано в одной из дискуссий на проблемном семинаре Института, если проводить аналогии с растворами, рН буферного раствора сложного состава - также интегральная величина, сложным образом зависящая от кислотно-основного равновесия между комплексами в растворе. Однако, это не значит, что мы можем обходиться без измерения рН при изучении кинетики и механизма каталитических реакций в растворах.

Первой системой, которую мы вдвоем с моим студентом, а потом аспирантом (а ныне доктором наук) Сергеем Тиховым изучали с использованием данной методики в реакции каталитического окисления СО, были оксиды марганца. Для них была найдена достаточно хорошая корреляция между электродным потенциалом (химическим потенциалом кислорода поверхности) и каталитической активностью. Более того, было показано, что, в согласии с концепцией Георгия Константиновича о воздействии реакционной среды на катализатор, поверхностный состав и структура всех оксидов марганца (MnO, Mn3O4, Mn2O3, MnO2) достаточно быстро перестраиваются в одно и то же стационарное состояние, отвечающее частично окисленной шпинели Mn3O4+х, и имеющее один и тот же уровень удельной каталитической активности и значение электродного потенциала независимо от природы исходной фазы. ќти результаты, демонстрирующие мощное воздействие реакционной среды на катализатор, а также применимость "квазигомогенных" моделей для описания изменения свойств поверхности оксидов при изменении их стехиометрии, доложенные мной на конференции молодых ученых ИК, действительно очень понравились Георгию Константиновичу, который сообщил о них на одной из международных конференций.

Второй системой, которую мы начали изучать с помощью данной методики, была система медь-кислород (Cu, Cu2O, CuO). И вот тут начались детали, в которых, как известно, и скрывается дьявол. Оказалось, что для разных образцов одной и той же фазы оксида меди CuO при одном и том же химическом потенциале кислорода поверхности удельные скорости каталитической реакции и скорости восстановления поверхности импульсами СО различаются в широких пределах. Естественно, что эти результаты уже нельзя было описать в рамках "квазигомогенных" моделей. Обсуждение этих результатов с профессором А.Я. Розовским (ИНХС РАН) - известным специалистом в области кинетики гетерогенных реакций и воздействия реакционной среды на катализатор, который был моим оппонентом по кандидатской диссертации, в существенной мере определило направление наших дальнейших работ. В эти же годы в лаборатории профессора Розовского проводились детальные исследования кинетики восстановления оксида меди импульсами СО как стадии каталитической реакции. Результаты этих экспериментов позволили предположить, что реакционноспособный кислород поверхности CuO локализован в некоторых особых местах, вероятно, связанных с местами выхода протяженных дефектов - дислокаций. После исчерпания всего реакционноспособного кислорода в этих местах формируются зародыши новой фазы- металлической меди, и дальнейшее восстановление протекает путем удаления кислорода с растущей поверхности раздела новой и старой фаз, что сопровождается ростом наблюдаемой скорости восстановления до достижения момента перекрытия ядер меди.

Эта модель, при всей ее привлекательности, опиралась исключительно на кинетические данные, поскольку к данному моменту никакой прямой информации о природе дефектов в дисперсных образцах оксида меди не было. Следует отметить определенный скепсис основной массы специалистов в области гетерогенного катализа к этой гипотезе, поскольку существовало мнение, что дислокации и прочие протяженные дефекты могут существовать в массивных материалах, а в дисперсных их нет. Это мнение базировалось как на недостатке данных по изучению структуры дисперсных материалов, так и на субъективных факторах, связанных с исчерпанием к тому времени эвристического потенциала концепций, развивавшихся в катализе Тэйлором, Рогинским и др. В то же время, у специалистов в области приготовления катализаторов - Р.А. Буянова, О.П. Криворучко, хорошо знакомых с реальными сложностями формирования структуры дисперсных оксидов, не было сомнений в необходимости ее детального изучения.

Естественно, для обоснования модели Розовского и ее проверки требовалось применение самых современных физических методов исследования объема и поверхности дисперсных оксидов, что невозможно было сделать в ИНХС, но было возможно в ИК благодаря его уникальной структуре, заложенной Георгием Константиновичем. Я, после защиты кандидатской диссертации, был младшим научным сотрудником, поэтому понятно, что никаких формальных полномочий организовать проведение таких работ у меня не было. Однако, в тот период в ИК (по всей видимости, и в системе Академии наук вообще) существовала достаточно большая свобода в выборе направления фундаментальных исследований, если они вписывались в глобальные проблематики. В частности, в конце 70-х изучение природы каталитического действия оксидов переходных металлов имело самое непосредственное отношение к популярной проблеме разработки катализаторов и процессов для очистки выбросов промышленных предприятий и автотранспорта от СО, углеводородов и оксидов азота. Данная тематика и дала название лаборатории В.В. Поповского - лаборатория экологического катализа. Хотя сам Поповский в тот период был в основном занят прикладными исследованиями и общественной работой, однако, он благожелательно относился к нашим работам и оказывал необходимую поддержку. Счастливым обстоятельством можно назвать получение нашим институтом нового японского электронного микроскопа, а также ИК-фурье спектрометра и мессбауэровского спектрометра. Понятно, что специалисты, работающие на этих приборах (В.И. Зайковский, Г.Н. Крюкова, В.И. Кузнецов, Ю.А. Лохов), а также новые сотрудники лаб. структурных методов - Л.П. Соловьева и С.В. Цыбуля были заинтересованы в изучении реальной/дефектной структуры высокодисперсных материалов и установлении ее значимости для катализа, поэтому они активно сотрудничали с нами. Среди теоретиков охотно участвовал в решении наших проблем Н.Н. Булгаков. В то время для этого даже не требовалось дополнительной оплаты для сотрудников отдела физметодов! Существенную моральную поддержку оказывал пришедший в тот же период в Институт катализа К.И. Замараев, возглавивший отдел физметодов.

Все это позволило сформировать в конце 70-х неформальный творческий коллектив и реализовать многолетнюю программу исследований, в известной степени продолжающуюся до сих пор на новых типах систем и каталитических процессов. Со второй половины 80-х, во время перестройки, когда К.И. Замараев начал стимулировать новые формы организации и координации научных исследований в Институте, т. н. бригады, этот коллектив (с подключением групп В.С. Музыкантова и А.Е. Черкашина) был формализован как бригада по изучению механизма каталитического окисления СО на оксидах переходных металлов, получившая конкурсное финансирование Ученого Совета Института. Позднее работы в этих направлениях поддерживались финансированием из средств программ АН СССР по приоритетным направлениям, затем - фондом Сороса, потом -проектами РФФИ и ИНТАС, с расширением круга сотрудничества как в России (лаб. катализа и газовой электрохимии химфака МГУ, лаб. А.Я. Розовского в ИНХС РАН, группа В.А. Матышака из ИХФ РАН; кафедра неорганической химии Ур Госуниверситета), так и на международном уровне (ун-т Лимерика, Ирландия; ун-т Гумбольдта, Германия; Ин-т высокотемп. процессов, Патрас, Греция), а также включением в число объектов сложных оксидных систем со структурами перовскита и флюорита, и нанесенных катализаторов. Среди реакций окислительно-восстановительного типа, помимо реакций полного окисления СО и углеводородов, были также изучены реакции окисления метана в синтез-газ молекулярным кислородом или решеточным кислородом сложных оксидов, а также реакции селективного восстановления оксидов азота углеводородами в избытке кислорода.

Самые впечатляющие уникальные результаты по прямому обнаружению протяженных дефектов с помощью электронной микроскопии высокого разрешения были получены для CuO, синтезированной разложением нитрата меди. Изображения пластинчатых частиц данного образца были сплошь покрыты полосами, возникающими из-за присутствия полисинтетических двойников. Кроме того, наблюдались одиночные винтовые дислокации и микроискажения. Следует отметить, что до наших исследований вообще не было ничего известно о природе протяженных дефектов в оксиде меди. Более того, вообще для дисперсных оксидов переходных металлов подобные изображения высокого разрешения протяженных дефектов были редкостью. Были широко известны в основном результаты по идентификации структур кристаллографического сдвига для достаточно грубодисперсных образцов рутила и родственных структур. Поэтому не удивительно, что две статьи по изучению природы протяженных дефектов в CuO и анализу их структуры и реакционной способности были у нас приняты практически сразу с минимальными замечаниями в престижный международный журнал Journal of Solid State Chemistry. Такие же дефекты были обнаружены для частиц CuO на поверхности оксида алюминия в составе промышленного катализатора ИК-12-1, разработанного лабораторией Поповского, что мы опубликовали в Journal of Catalysis. Впервые все эти данные по протяженным дефектам мы доложили на Международном Симпозиуме по гетерогенному катализу в Болгарии в 1983 году, где они привлекли внимание проф. Дельмона (Бельгия)- известного специалиста как в области катализа, так и кинетики гетерогенных реакций. Когда мы представили эти результаты на конкурсе Института катализа в 1985 году, где получили второе место, один из рецензентов, М.М. Андрушкевич, эмоционально воскликнул "ќто же ужас, что творится на поверхности частиц оксидов! А мы-то привыкли представлять их себе гладенькими! А тут стиральная доска!"

Потом такие же уникальные результаты по идентификации природы протяженных дефектов были получены нами для дисперсных оксидов кобальта, железа, никеля, хрома, циркония, а также перовскитов на основе допированных ферритов, кобальтитов и манганитов лантана.

Понятно, что для доказательства связи активных центров поверхности с протяженными дефектами нам вместе с сотрудниками отдела физметодов пришлось проделать огромную работу по оценке концентраций объемных дефектов, идентификации поверхностных центров, оценке их концентраций и установлению корреляции с удельной каталитической активностью. Как сказал мне когда-то Борис Золотовский: "Ты что, весь Институт катализа хочешь загрузить своими проблемами?" Особенно активную роль здесь играли наши специалисты в области ИК-спектроскопии -ћ.А. Лохов и Е.А. Паукштис, с которыми была проделана огромная работа по применению молекул-тестов - СО и NO для идентификации природы координационно-ненасыщенных центров поверхности дисперсных оксидов и оценке их концентраций. А когда такие корреляции были найдены, естественно встал вопрос об атомно-молекулярных факторах, определяющих повышенную активность таких центров. В этом отношении огромную роль сыграл Н.Н. Булгаков, который с помощью расчетов полуэмпирическим методом взаимодействующих связей показал, что на дефектных центрах поверхности локализуются слабосвязанные формы кислорода, отвечающие за активность в реакциях глубокого окисления. Действительно, систематические исследования состояния кислорода на поверхности с помощью термопрограммированной десорбции, импульсного восстановления с потенциометрическим или калориметрическим контролем показали корреляцию покрытия поверхности оксидов таким реакционноспособным кислородом с концентрацией дефектных центров поверхности и удельной каталитической активностью. Обобщающие результаты этих исследований были нами представлены на 11 Международном Конгрессе по катализу в 1996 году (Балтимора, США).

Георгий Константинович поддерживал наши исследования воздействия реакционной среди на катализатор, поскольку это входило в круг его глобальной концепций о природе катализа. Наше изучение роли дефектов в катализе на оксидах он воспринимал более сдержанно, но не препятствовал. Когда в 1982 г. на конференцию по нестационарным процессам в катализе в Новосибирске мы подали тезисы о природе активных центров поверхности оксидов меди в нестационарных условиях, он вызвал меня к себе. Надо сказать, что мне периодически приходилось излагать ему наши научные результаты со времен студенчества, а потом и стажировки. К тому же он был, вместе с Пашей (П.Г.) Цырульниковым, руководителем моей кандидатской диссертации. Следует отметить, что для меня Георгий Константинович всегда был образцом ученого высокого ранга, который мгновенно вникал в суть научных результатов и демонстрировал непревзойденную логику при их анализе. Поэтому никаких проблем у меня в непосредственном общении с ним по научным проблемам не было. В тот раз мы с ним долго и обстоятельно обсуждали наши результаты. Окончательно его убедило в нашей правоте то, что и для системы медь-кислород под воздействием реакционной среды формируется единое для всех фаз стационарное состояние, имеющее одинаковую активность. При этом именно формирование и разрушение протяженных дефектов определяет огромные (сотни часов) времена релаксации для дисперсных катализаторов, тогда как просто изменение химического состава объема частиц протекает намного быстрее, с характерными временами порядка минут ввиду большой скорости диффузии. После этого он дал указание Ю.Ш. Матросу принять наши тезисы для устного доклада на конференции.

Серия работ по разработке и промышленной реализации технологии двухступенчатого окисления аммиака в производстве азотной кислоты на основе сотового оксидного катализатора, отмеченных премией правительства РФ за 1999 год, была также стимулирована нашими фундаментальными исследованиями в области катализаторов глубокого окисления для решения экологических проблем. Одна из задач, весьма популярных в 70-90 гг. XX века, заключалась в создании термостабильных катализаторов сжигания топлив. Известное преимущество такого процесса - снижение выбросов оксидов азота за счет снижения температуры сжигания топлива, а также почти полное подавление выбросов СО и остаточных углеводородов. Наиболее интенсивные исследования в ИК велись в области так называемых "аталитических генераторов тепла" с псевдоожиженным слоем катализатора, что было инициировано ќ.А. Левицким при Георгии Константиновиче и поддержано на самом высоком уровне ЦК КПСС. В то же время, другое перспективное направление заключалось в использовании блочных катализаторов для сжигания топлива, что было начато исследованиями формы Энгельгардт, а затем Каталитика в США. Для блочных катализаторов, которые должны работать в стационарном слое при больших (1000 оС) температурах, одна из важнейших требуемых характеристик - термостабильность. Перовскиты, которые мы изучали в плане влияния дефектности на их каталитические свойства, обладают необходимой термической стабильностью. Поэтому и возникла идея попробовать приготовить блочные перовскитные катализаторы. Это требовало как наработки достаточно больших количеств дисперсных перовскитов, так и решения проблемы их формовки путем экструзии пластических паст. Уже в конце 80-х годов, когда у нас с нашими партнерами из ИХТТ и МС (Е.Г. Авакумов и др.), а также Киева (П.Н. Цыбулев из ИОНХ) был создан необходимый задел в использовании высокопроизводительных плазмохимических и механохимических методов в синтезе достаточно больших (килограммы) партий перовскитов, мы приступили к решению этой проблемы. Опять-таки, в начале работы опыта по формовке блоков у нас никакого не было. Поэтому мы даже не стали пытаться применять известные подходы при формовке керамических кордиеритных блоков, когда пластическая паста получается с добавлением органического связующего парафина и пр. Была простая идея - использовать те же подходы, что были разработаны в лаборатории В.В. Поповского для формовки гранулированных катализаторов глубокого окисления на основе массивных оксидов меди или кобальта и связующего на основе пептизированного псевдобемита. В этом плане сочетание перовскитов и оксида алюминия, переходящего в корунд при высокотемпературной прокалке, могло позволить обеспечить необходимую термическую стабильность.

В рамках проекта Всесоюзной программы по созданию новых каталитических процессов для удаления оксидов азота, которая включала ИОНХ Украины, Химфак МГУ (В.В. Лунин), ИНХС (А.Я. Розовский) и ИВТАН (С.Е. Пискунов, Москва), Уральский государственный университет (А.Н. Петров, Свердловск), нам удалось получить необходимое финансирование для начала этих работ. Недостаток опыта преодолевался энтузиазмом. Наиболее типичный пример- мне самому приходилось шлифовать до зеркального блеска формовочные фильеры, что требовалось для отсутствия разрывов в стенках выдавливаемых блоков. Сидел дома вечерами и ширкал наждачкой, а потом доводил алмазной пастой. Домашние понимали, что надо, поэтому терпели. Надо значит надо, отшлифовал. Тут необходимо еще сказать, что само изготовление фильер было бы невозможно без уникального опыта и искусства Б.А. Беляева. Точно так же, практически без всякого аппаратурного контроля реологических характеристик паст, на ощупь подбирались их составы, исходя из здравого химического и кулинарного соображения. Испытания полученных перовскитных блоков на беспламенном сжигании природного газа и пропан-бутана в ИНХС (А.Я. Розовский, В.Ф. Третьяков) показали их действительно уникальную активность и стабильность, что до этого в мире достигалось только использованием катализаторов с нанесенными металлами платиновой группы.

В дальнейшем работы по каталитическому сжиганию топлив на блочных катализаторах не получили большого развития как у нас в России, так и во всем мире. Знаменитая фирма Каталитика была объявлена банкротом и распродана в прошлом году. Почему - это отдельная проблема. Более важно, что в это же время в ГИАПе (Москва) велись работы по поиску блочных оксидных катализаторов, способных заменить часть платиновых сеток в реакторах окисления аммиака в оксиды азота под давлением. Если для агрегатов, работающих при атмосферном давлении, еще с 60-х годов ГИАП успешно внедрил гранулированные оксидножелезнохромовые или оксиднокобальтовые катализаторы в сочетании с одной платиновой сеткой, то для процесса под средним или высоким давлением происходила быстрая дезактивация таких катализаторов вследствие их восстановления. Активно работающий в этом направлении сотрудник ГИАП Е.А. Бруштейн пытался создать блочные катализаторы на основе оксидов железа в смеси с кордиеритом с Институтом сверхтвердых материалов (Киев), однако, особых успехов не было. В это же время наш коллега В.А. Матышак из Химфизики (Москва) занимался фундаментальными проблемами механизма окисления аммиака на разных оксидных катализаторах, а заодно, по просьбе Бруштейна, тестировал для ГИАПа разные катализаторы. Поскольку у нас были хорошие контакты с Матышаком, он и предложил испытать наши блочные перовскитные катализаторы в окислении аммиака. Результаты получились очень обнадеживающие, после чего мы и установили контакт с Бруштейном. Ситуация стала резко ускоряться с начала 90-х, непосредственно перед и сразу после развала Союза, поскольку заводы по производству азотной кислоты оказались в ситуации резкого роста цен на платино-родиевые сетки и их дефицита, а ГИАП, лишенный отраслевого финансирования, должен был выживать путем поиска денег от заводов на новые разработки. Ввиду высокой стоимости платино-родиевых сеток, высокая экономическая эффективность замены их части блочными катализаторами была очевидна. Для Института катализа участие в таких работах, связанных с созданием катализаторов для базовых крупнотоннажных процессов, всегда было приоритетом, начиная с создания нашим основателем - Георгием Константиновичем оксиднованадиевого катализатора окисления SO2 в SO2 в производстве серной кислоты.

Этот общий интерес позволил быстро подготовить проект в рамках МНТК (Федеральный научный центр) "Катализатор" по наработке и испытанию опытных партий блочных перовскитных катализаторов для окисления аммиака под давлением. Поскольку финансирование проекта было достаточно ограниченным, пришлось на ходу решать проблему недорогих источников редкоземельных элементов и марганцевого сырья. Смесь оксидов редкоземельных элементов удалось достать на Украине через П.Н. Цыбулева. При этом Е.А. Бруштейн вынужден был сам встречать этот груз, переправляемый поездом из Киева, в Москве, волочь его на тележке на другой вокзал, чтобы с "Сибиряком" отправить в Новосибирск. Как источник марганца использовали руду из Джездинского месторождения в Казахстане, которая поставлялась на Западно-Сибирский металлургический комбинат. Используя наши контакты с этим заводом, мы договорились о закупке нужного количества этой руды. Мехактивацию смеси оксидов делали на мельнице непрерывного действия в ИХТТиМС. А уж проблемы формовки опытных партий по 100 литров, их сушки и прокалки - отдельная песня. Тут огромную роль, конечно, сыграла Н.Г. Кожевникова, без опыта которой это все было бы невозможно. Большое значение сыграло также и то, что в наше распоряжение был передан вертикальный шнековый формователь, закупленный еще во времена Союза для расширения опытно-химического цеха в рамках финансирования МНТК Катализатор и стоявший в нераспакованном виде на складе.

Наработанные партии блоков были отправлены в 1995 году на испытания в гг. Череповец и Березники. Только благодаря авторитету ГИАПа, в частности, хорошим контактам и репутации Е.А. Бурштейна, нам удалось договориться о проведении этих испытаний в приоритетном порядке. Конечно, здесь играла роль и заинтересованность заводов, о которой я говорил выше. Однако, каждый, знакомый с практикой эксплуатации промышленных агрегатов, работающих при высоких температурах и давлениях, понимает, что любые манипуляции с их технологическими режимами, и, тем более, манипуляции "на глазок" с конфигурациями каталитических слоев, представляют огромный риск. Как мы теперь понимаем, только в условиях бурных 90-х годов и возможно было такое быстрое внедрение новой технологии. К нашему счастью, испытания прошли успешно, была получена ожидаемая экономия платиновых металлов и суммарное увеличение пробега загрузки при сохранении выхода оксидов азота. Это открыло дорогу к широкому внедрению новой технологии на заводах России и ближнего зарубежья, использующих агрегаты под давлением. Поскольку для широкого внедрения нужно было постараться снизить цену катализаторов, были проведены работы по замене перовскитных компонентов на более дешевые оксидножелезные. При этом мы также опирались на наш опыт работы с оксидножелезным сырьем, полученным путем термолиза раствора хлорида железа в распылительных колоннах на Западно-Сибирском металлургическом комбинате, когда по договору с ГИАП разрабатывали на его основе микроблочный катализатор среднетемпературной конверсии СО.

Поскольку необходимо было создавать более или менее оснащенную базу для производства блочных катализаторов данного типа на базе опытно-химического цеха Института катализа, был подан проект в Российский фонд технологического развития, предусматривающий решение этой проблемы, а также разработку основ технологии совместно с Химическим факультетом МГУ и ГИАП. Полученный кредит был успешно возвращен за счет продажи партий катализатора потребителям.

Данная серия работ, включающая как фундаментальный аспект, так и промышленный опыт работы, была доложена на конкурсе Института катализа в 1997 году, где получила первое место.

Обобщение опыта работы позволило вместе с наиболее активными заводами в гг. Березники, Череповец, Невинномысск в 1998 году представить работу по созданию данной технологии на премию Правительства РФ, а в 1999 году - получить ее. Масштабы работы в тот период демонстрируются тем, что в течение 1995-1998 гг. новая технология была успешно внедрена на ОАО "Азот" в г. Березники, Череповец и Невинномысск на 14 агрегатах типа УКЛ. На основании проведенной работы были внесены необходимые изменения в технологический регламент загрузки аппаратов данного типа. Суммарная наработка азотной кислоты за период эксплуатации с использованием оксидного катализатора превысила 1.5 миллион тонн, экономия вложений платины составила более 800 кг, расчетный годовой экономический эффект, связанный с уменьшением вложений платины и ее безвозвратных потерь только на один агрегат составлял более 2 млн руб. в текущих ценах.

Таким образом, данная работа представляет пример того, как при минимальном финансировании в период бурных изменений, происходивших в стране, удалось быстро разработать и внедрить новую промышленную технологию. До сих пор она остается во всем мире единственным успешным применением в основной химической промышленности блочных катализаторов. Помимо заинтересованности промышленности, критерием успеха являлось также наличие промежуточного звена - независимого отраслевого Института (теперь поглощенного фирмой Алвиго), а также опора на фундаментальные знания природы действия сложных оксидных катализаторов и формирования их структуры, что явилось особенно существенным на начальном этапе работы. Необходимо отметить, что как гибкость организационной структуры Института в тот период, так и широкие связи с другими Институтами, ВУЗами и заводами также сыграли немаловажную роль.

Немаловажно также и то, что, наряду с систематическими исследованиями, в рамках определенных программ мы всегда охотно шли на предложения попробовать применить наши катализаторы в соседних областях.

Премия правительства Российской Федерации за 1999 г. "Разработка и промышленная реализация технологии двухступенчатого окисления аммиака в производстве азотной кислоты на основе сотового оксидного катализатора"

Авторским коллективом разработана и реализована на практике новая технология двухступенчатого процесса окисления аммиака под давлением в производстве азотной кислоты, использующая уменьшенную загрузку платиноидных сеток в сочетании с блочным оксидным катализатором сотовой структуры.

Авторский коллектив

  1. Садыков Владислав Александрович, д.х.н., с.н.с., зав. лабораторией Института катализа СО РАН им. Г.Г. Борескова
  2. Бруштейн Евгений Абрамович, в.н.с., ОАО "Научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (ГИАП)"
  3. Исупова Любовь Александровна, к.х.н., с.н.с., с.н.с. Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова
  4. Телятникова Татьяна Викторовна, к.х.н., с.н.с., ОАО "Научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (ГИАП)"
  5. Чернышев Валерий Иванович, д.т.н., зам. генерального директора, ОАО "Научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (ГИАП)"
  6. Золотарский Илья Александрович, и. о. зав. лабораторией, Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова
  7. Лунин Валерий Васильевич, д.х.н., чл.- корр. РАН, декан Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова
  8. Кожевникова Нина Григорьевна, вед. технолог, Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова
  9. Кирчанов Александр Анатольевич, к.х.н., зав.научно-технологическим отделом, Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова
  10. Кругляков Василий Юрьевич, рук. груп., Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова
  11. Кузьмин Валерий Александрович, к.т.н., с.н.с., Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова
  12. Потеха Алексей Иванович, нач. научно-технического отдела ОАО "Азот", Березники
  13. Хазанов Алексей Абрамович, зам. нач. цеха 5 ОАО "Азот", Березники
  14. Глаголев Олег Львович, нач. производства слабой азотной кислоты, ОАО "Череповецкий”Азот"
  15. Кононов Сергей Михайлович, зам. нач. производства азотных удобрений №2, ОАО "Невинномысский Азот"

Премия имени А.А. Баландина, 2007 г. Садыков Владислав Александрович
За серию работ "Роль дефектности и микроструктуры катализаторов окислительно-восстановительных реакций"


Захаров В.А.

Микросферический треххлористый титан - наша школа прикладных работ

Подробнее


Награды сотрудников ИК

Подробнее


Государственная премия РФ в области науки и технологий 2009 г.

Подробнее



Copyright © catalysis.ru 2005-2022
Политика конфиденциальности в отношении обработки персональных данных