Очищенные масла из нефтепродуктов играют важную роль в производстве, поскольку служат основой для множества продуктов — от моторных смазок и промышленных масел до косметики, красок и лаков. Для их изготовления нефть очищают с помощью специального растворяющего вещества — метилэтилкетона.
Он улучшает свойства масла, обеспечивает равномерное нанесение и быстрое испарение, ускоряя процесс высыхания. В России отсутствует собственное производство этого растворителя, а импорт сопряжен с высокими затратами и логистическими сложностями. Ученые Пермского Политеха разработали собственную технологию его изготовления, которая может не только снизить затраты, но и обеспечить стабильность поставок для отечественных предприятий.
Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Метилэтилкетон — это бесцветная легколетучая жидкость, которая широко используется в качестве растворителя при производстве лаков, красок, клеев. Он особенно важен для удаления примесей и парафинов из базовых масел на нефтеперерабатывающих заводах — это необходимо для улучшения свойств смазочных материалов. Он широко применяется в различных отраслях промышленности благодаря своей высокой растворяющей способности и относительно низкой токсичности по сравнению с другими аналогичными веществами. Тем не менее, в России его собственное производство в промышленном масштабе отсутствует, а импорт сопряжен со сложностями доставки и, как следствие, высокими финансовыми затратами.
Ученые Пермского Политеха разработали собственную технологию синтеза метилэтилкетона, которая позволит предприятиям нефтеперерабатывающей отрасли самостоятельно получать растворители для очистки масел.
«Производство по нашему методу состоит из двух стадий. На первой бензол (простое химическое вещество) соединяется с 2-бутанолом — разновидностью спирта. К ним необходимо добавить катализатор, который ускорит химическую реакцию — например, серную кислоту. После этого мы получим промежуточное вещество, которое затем нужно окислить с помощью воздуха. В результате образуются сразу два продукта: нужный нам растворитель метилэтилкетон, а также фенол — он необходим для очистки масел от ароматических соединений. Это выгоднее, чем производить каждый из них отдельно», — рассказывает Юлия Рожкова, научный руководитель проекта, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ, кандидат технических наук.
Ключевое отличие этой технологии от существующих аналогов — использование химически чистого 2-бутанола, что снижает риск ненужных побочных реакций с возникновением веществ, из-за которых может потребоваться дополнительная очистка. Для сравнения, в зарубежном производстве применяются менее стабильные соединения, что приводит к снижению качества получаемого продукта.
«Планируемая цена готового растворителя — не более 250 000 рублей за тонну, что дешевле импортных аналогов. Основными потребителями метилэтилкетона и фенола станут нефтеперерабатывающие заводы. Кроме того, эти вещества востребованы в лакокрасочной промышленности и в изготовлении полимерных материалов (пластмасс)», — поясняет Виталий Аделов, студент 2 курса магистратуры факультета химических технологий, промышленной экологии и биотехнологий ПНИПУ.
В будущем исследователи планируют зарегистрировать патент, участвовать в стартап-конкурсах для привлечения инвестиций, провести переговоры с потенциальными заказчиками и партнерами, а также создать пилотную полупромышленную установку.
Таким образом, проект решает сразу две задачи: снижение зависимости от импорта и повышение эффективности нефтепереработки. Технология позволяет одновременно получать и метилэтилкетон, и фенол, что делает ее экономически выгодной.
