17-23 апреля 2016 г., Белград, Сербия
17-23 апреля 2016 года в конференц-центре отеля ZIRA (Белград, Сербия) состоялся II Научно-технологический симпозиум «Нефтепереработка: катализаторы и гидропроцессы». Основными организаторами симпозиума выступили Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Институт проблем переработки углеводородов СО РАН и ПАО «Газпром нефть».
В настоящее время наблюдается стремительный рост исследований в области каталитических гидрогенизационных технологий нефтепереработки. Наиболее важной составляющей развития данного направления являются разработка и применение новых катализаторов для осуществления гидропроцессов. Первый симпозиум по этой тематике, прошедший в Санкт-Петербурге в 2014 году, продемонстрировал интерес к достижениям в сфере разработки новых катализаторов и процессов для нефтепереработки, а также тенденциям технологического развития этих отраслей в России и мире. Было принято решение расширить круг экспертов, заинтересованных в обсуждении современных тенденций в развитии каталитических гидрогенизационных технологий, организовывая симпозиум в других странах и придав ему статус международного.
Основной задачей прошедшего симпозиума стало обсуждение представлений о создании перспективных катализаторов для процессов нефтепереработки; обмен мнениями между научными специалистами и представителями промышленных компаний о достижениях в разработке новейших катализаторов и их широком использовании; анализ тенденций развития отрасли и выработка единых подходов по внедрению в промышленность конкурентоспособных инновационных технологий.
II Научно-технологический симпозиум «Нефтепереработка: катализаторы и гидропроцессы» собрал 80 участников из 10 стран. Наряду с представителями России, в симпозиуме также приняли участие специалисты из Великобритании, Германии, Греции, Катара, Мексики, Польши, Сербии, США и Франции.
На симпозиуме было представлено 7 пленарных и 5 ключевых лекций, 30 устных секционных докладов, 16 стендовых докладов по следующим направлениям:
Разработка и совершенствование катализаторов для осуществления гидропроцессов возможны только при наличии представлений о строении активных компонентов катализаторов и механизмах их действия, которые формируются на основании фундаментальных исследований. Поэтому большая часть докладов симпозиума была посвящена фундаментальным аспектам синтеза, характеризации и исследования катализаторов процессов гидроочистки, гидроизомеризации, гидрокрекинга и пр.
При разработке и оптимизации гидрогенизационных процессов весьма важны также теоретические вопросы инженерно-технологического характера, в особенности исследование кинетики гидрогенизационных реакций и математическое моделирование реакторов для их осуществления, исследование фундаментальных аспектов тепло- и массообмена в слоях катализаторов.
Таким образом, особенность тематики симпозиума заключалась в том, что при очевидной практической направленности многие сообщения, включая пленарные и ключевые лекции, были посвящены фундаментальным основам гидропроцессов.
Участниками симпозиума был отмечен высокий уровень пленарной сессии. Первым был представлен доклад профессора Милорада Дудуковича (Университет Вашингтона в Сент Луисе, США) «Мультимасштабный инжиниринг в гидропереработке». В ходе лекции было справедливо отмечено, что переработка нефти остается основным источником транспортного топлива во всем мире. На протяжении многих лет отрасль адаптировалась к изменяющимся источникам исходного сырья. Были изобретены и реализованы многочисленные крупномасштабные каталитические процессы в производстве различных видов топлива для удовлетворения потребностей рынка. Успех переработки нефти в создании желаемых продуктов основан на серии гидропроцессов, для большинства которых требуются твердые катализаторы и надежные методы для выделения водорода.
Современные заводы, которые часто называют «соборами химической инженерии», являются прекрасными примерами торжества систематического применения методологии проектирования химических реакций (CRE) различных уровней сложности. Поэтому переработка нефти обладает одним из лучших технологических факторов Е (т.е. низким показателем нежелательных побочных продуктов на единицу желаемого произведенного продукта). В лекции проанализированы предпосылки успешного развития гидропроцессов и намечены перспективы разработки новых катализаторов и реакторов. Была продемонстрирована необходимость систематического применения многоуровневого анализа взаимодействия реакционных превращений и транспорта реагентов в различных масштабах: от микроустановок до крупных заводов. Сейчас достижения в области разработки катализаторов часто ограничиваются использованием их в существующих типах реакторов, где их потенциал не может быть полностью реализован. Также было показано, как передовые экспериментальные технологии изучения структуры потоков могут быть использованы для усовершенствования реакторов с подвижным и псевдоожиженным слоем катализатора.
Профессор Дудукович суммировал данные о том, какие разработки необходимы, чтобы сформировать улучшенную научную базу для операций гидроочистки, которые будут способствовать увеличению производительности процессов. Он отметил также необходимость подготовки новых поколений для работы в этой важной области, в частности, путем вовлечения молодых ученых в конкурентоспособные исследования с участием представителей научно-исследовательских институтов и промышленности.
Продолжил пленарную сессию профессор Валентин Николаевич Пармон (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) с лекцией «Перспективные направления и тенденции в нефтепереработке: катализаторы и технологии».
Было показано, что каталитические технологии являются ключом к глубокой переработке углеводородного сырья. Индекс сложности нефтепереработки (так называемый индекс Нельсона) демонстрирует превосходство того или иного завода, занимающегося переработкой сырой нефти. Низкий индекс Нельсона характеризует простейшие физические и тепловые процессы в нефтепереработке и нефтехимии, в то время как каталитические процессы могут обеспечить глубокую переработку и, соответственно, высокий коэффициент Нельсона. Ключевым элементом в продвижении каталитических процессов является разработка новых катализаторов для нефтепереработки и нефтехимии.
Представленные профессором Пармоном данные относятся к развитию новых катализаторов для ряда процессов гидрогенизационной переработки нефтяных фракций, а также новых катализаторов и процессов нефтехимии. В частности, были описаны катализаторы селективной гидроочистки бензина каталитического крекинга (БКК), которые позволяют проводить гидроочистку всего БКК, без его предварительного разделения на лёгкую и тяжёлую фракции, и обеспечивают достижение остаточного содержания серы не более 10 м.д. при снижении исследовательского октанового числа не более чем на 1 пункт; катализатор для гидроочистки прямогонных и смесевых дизельных фракций до 10 м.д. серы при температуре на входе в реактор не более 340°C; катализаторы гидроочистки вакуумного газойля с получением сырья каталитического крекинга с остаточным содержанием серы менее 200 м.д. с повышенным на 5-10% выходом целевой фракции при снижении температуры процесса на 5-10°C катализаторы гидрокрекинга вакуумного газойля (ВГО), обеспечивающие выход средних дистиллятов (керосин и дизельное топливо) на 3-5% выше, чем на известных катализаторах.
Разработаны катализаторы для вакуумного дегидрирования легких углеводородов, катализаторы переработки этанола в нефтехимические продукты – для селективного окисления этанола до уксусной кислоты и каталитической переработки этанола до сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ). В качестве примеров были приведены композитные материалы на основе СВМПЭ и МУНТ, а также некоторые данные по промышленному применению новых катализаторов.
Представитель Honeywell UOP (Дес-Плейнс, Иллинойс, США) доктор Курт ВанденБуш выступил с лекцией «Гидропереработка: набор разноплановых технологий для удовлетворения быстро эволюционирующих потребностей производителей топлива». В выступлении было отмечено, что волатильность рынка ископаемого сырья и ужесточение технических характеристик предельно допустимых параметров выброса в атмосферу SOx, CO2 и сажи, связанных с потреблением транспортного топлива, приводят к постановке массы новых интересных задач перед учеными в области разработки комплекса технологий гидропроцессов. Разработка сланцевого сырья также приводит к диверсификации производств с постановкой новых задач по обработке тяжелых парафинов, что может обеспечить вовлечение в переработку новых типов сырья, а также позволит перерабатывать более тяжелые нефтяные фракции.
В своей презентации доктор ВанденБуш наметил ряд макроэкономических тенденций и продемонстрировал их непосредственное влияние на развитие технологии гидропроцессов. Был сделан обзор самых передовых технологий гидропроцессов, а затем представлены некоторые ключевые достижения в области фундаментального понимания функциональных возможностей катализа, характеризации исходного сырья, а также метода моделирования процессов в указанной области. По мнению доктора ВанденБуша, этот научный прогресс, расширенные возможности моделирования и применение подхода, основанного на изучении процессов на молекулярном уровне, вдохновляли и продолжают вдохновлять ученых на усовершенствование технологий нефтепереработки. В лекции были приведены примеры успешного технологического развития в трех тематических областях: конверсия среднего дистиллята из ископаемых источников, последние достижения в области конверсии тяжелой нефти в топливо и коммерциализация производства топлив из смешанных биоисточников.
Продолжила пленарную сессию профессор Ирина Игоревна Иванова (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия) с презентацией «Разработка микро-мезопористых катализаторов на основе цеолитов для нефтехимии и нефтепереработки».
Ее лекция была посвящена микро-мезопористым материалам, новым процессам рекристаллизации цеолитов, которые были продемонстрированы в качестве универсальных инструментов для специализированного синтеза мезопористых цеолитов, микро-мезопористых нанокомпозитов и упорядоченных мезопористых материалов с цеолитными фрагментами в стенках.
Иерархические микро-мезопористые материалы появились в качестве важного класса каталитических материалов, которые имеют значительные преимущества по сравнению как с классическими цеолитами, так и с мезопористыми нецеолитными материалами. В настоящее время этот класс материалов включает различные структурные типы: наноразмерные цеолиты с мезопорами между кристаллитами, расслоившиеся цеолиты, цеолитные нанолисты, мезопористые цеолиты, упорядоченные мезопористые материалы с полностью или частично кристаллическими цеолитными стенками, микро-мезопористые композитные материалы и т.д. Рекристаллизованные материалы подразделяются на три отчетливо различимые группы в зависимости от степени рекристаллизации: I) мезопористые цеолиты (RZEO-1), II) микро-мезопористые нанокомпозиты (RZEO-2), III) мезопористые материалы с цеолитными фрагментами в стенках (RZEO-3).
Первая часть лекции была сосредоточена на механизме рекристаллизации цеолитов, которая определяет основные синтетические стратегии, ведущие к получению различных типов рекристаллизованных материалов. Во второй части было рассмотрено влияние структуры, текстуры и пористости рекристаллизованных цеолитов на их кислотные и диффузионные свойства. Третья часть была посвящена технике рекристаллизации материалов для конкретных каталитических систем применительно к нефтехимии и нефтепереработке. Особое внимание было уделено влиянию рекристаллизации на улучшение каталитической активности цеолитов и мезопористых материалов в различных каталитических реакциях. В последней части лекции были рассмотрены преимущества и недостатки микро-мезопористых материалов, полученных при рекристаллизации цеолитов, относительно чистых микро- и мезопористых молекулярных решеток и других иерархических цеолитов, а также проанализированы возможности и перспективы развития данной технологии.
Профессор Драгомир Букур (Texas A&M University at Qatar, Доха, Катар) представил доклад «Переработка синтез-газа, полученного из природного газа, угля и биомассы, в транспортное топливо и химическое сырье через синтез Фишера-Тропша».
Возобновление интереса к конверсии синтез-газа в углеводороды с использованием синтеза Фишера-Тропша (ФТ) вызвано главным образом опасениями скорого исчерпания запасов традиционных ископаемых видов топлива и необходимостью использования возобновляемых источников сырья. Сырье, полученное как из ископаемых, так и из возобновляемых ресурсов, может быть переработано в жидкое топливо и химическое сырье с использованием технологий ХВЖ (X-В-Жидкость) технологии, где X может быть природным, попутным или сланцевым газом, углем или биомассой. Основой процессов газ-в-жидкость, биогаз-в-жидкость и уголь-в-жидкость является реакция синтеза Фишера-Тропша, в ходе которой синтез-газ превращается в углеводороды, с применением кобальтовых или железосодержащих катализаторов. Кобальтовый катализатор применяется при низких температурах и высоком соотношении Н2/СО в подаваемом сырье. Катализаторы на основе железа используются для переработки угля, получения синтез-газа с низким соотношением H2/CO.
Существуют два основных типа технологии ФТ, которые в настоящее время применяются в промышленных масштабах: высоко- и низкотемпературный синтез Фишера-Тропша, где последний, как правило, используется в промышленности для синтеза жидкого топлива. Низкотемпературный синтез Фишера-Тропша является трехфазной операцией и в основном проводится в двух типах коммерческих реакторов: реакторах со взвешенным слоем мелкодисперсного катализатора и многотрубчатых реакторах с неподвижным слоем гранулированного катализатора. Промышленные реакторы для высокотемпературного синтеза Фишера-Тропша должны выбираться с учетом того, что данная реакция сильно экзотермическая и необходимы системы отвода тепла. Другие вопросы, которые также должны учитываться, это эффективность катализатора, дезактивация и регенерация катализатора, снижение давления и т.д. Ожидается, что небольшие блоки переработки биогаза в жидкие топлива могут оказаться эффективными с экономической точки зрения. Кроме этого, в лекции были рассмотрены последние события и тенденции в области технологии ХВЖ, в частности, дан краткий обзор кинетических подходов к моделированию для основных и побочных реакций.
В третий рабочий день симпозиума были представлены две заключительные пленарные лекции, одна из которых была сделана профессором Хорхе Анчета из Мексиканского Института нефти (Мехико, Мексика): «Каталитические гидропроцессы для переработки тяжелых нефтей и остатков».
В своей лекции профессор Анчета презентовал метод HIDRO-IMP®. Это каталитическая технология гидроочистки для переработки тяжелых и сверхтяжелых нефтей с целью улучшения их текучести и снижения вязкости для обеспечения лучшего качества сырья для нефтеперерабатывающих заводов. Производимая модернизированным методом синтетическая нефть близка по своим свойствам к традиционной сырой нефти, но содержит меньше серы и других примесей. Главной особенностью процесса HIDRO-IMP® является использование серии последовательно расположенных реакторов с неподвижным слоем катализатора со специально подобранной системой загрузки слоев, состоящих из селективных катализаторов для гидроочистки и гидроконверсии в сочетании с умеренным давлением процесса, что сводит к минимуму образование остаточных продуктов и углеродистых отложений.
Основная схема процесса технологии HIDRO-IMP® включает разделение тяжелой нефти на легкую и тяжелую фракции. Тяжелая фракция подвергается гидроочистке в реакторе с неподвижным слоем, в котором происходит полное удаление металлов и асфальтенов, а также части серы и азота. Частично превращенные продукты из этой стадии вводятся во второй реактор с неподвижным слоем катализатора, где происходит полное превращение сернистых и азотистых органических соединений. Выходящий из реактора поток поступает в сепаратор высокого давления, где жидкие продукты отделяют от газов. Поток жидкости из сепаратора высокого давления подвергается дополнительной очистке, при которой из него удаляется оставшийся растворенный сероводород. Газовую смесь из сепаратора высокого давления подают в блок очистки с целью удаления сероводорода и аммиака, в результате поток чистого водорода повторно сжимают и возвращают в реакционную систему. Такая система позволяет модернизировать процесс нефтепереработки и улучшить качество конечных продуктов.
Завершил пленарную сессию экономический анализ современного состояния отрасли нефтепереработки в России. Лекцию представил ведущий специалист Высшей школы экономики (Москва, Россия), профессор Валерий Анатольевич Крюков: «Нефтяная дилемма России – двигаться на северо-восток или вглубь?»
Основной темой этой лекции стала экономическая основа добычи жидких углеводородов в России. Лекция продемонстрировала основные тенденции в добыче углеводородов, а также шаги и меры, необходимые для развития производства и экспорта продукции.
Россия является одним из крупнейших производителей и экспортеров нефти и газа. Добыча углеводородов играет решающую роль в российской экономике, сектор нефти и газа в России отвечает за 20% ВВП, 52% федерального бюджета (по данным за 2014 год), 67% экспортной выручки, 25% инвестиций в основной капитал.
Разработка открытых месторождений является естественным источником экспорта в западном направлении, в то время как новые месторождения и новые районы, расположенные на северо-востоке России, тяготеют к азиатско-тихоокеанскому рынку. В то же время, северные и центральные арктические месторождения близки как к европейскому, так и к азиатскому рынку, а точный маршрут зависит от транспортных средств и ценовых условий. Важной особенностью развития российской нефтепереработки является то, что места добычи и заводы находятся довольно далеко друг от друга. В то время как основные месторождения расположены в Сибири, большинство нефтеперерабатывающих заводов размещены в европейской части России, на расстоянии более полутора тысяч километров от месторождений. Исторически сложилось, что все трубопроводы были ориентированы с востока на запад. Только два были направлены по-другому: из Западной Сибири на юг (в Казахстан) и на восток (на нефтеперерабатывающий завод в Ангарске, расположенный в Восточной Сибири). В связи с этим возникают вопросы реорганизации промышленности и управления ресурсами. С середины 90-х годов структура сектора коренным образом изменилась по следующим характеристикам: формирование вертикально интегрированных компаний, в том числе для производства, переработки и реализации нефтепродуктов; частичная приватизация вновь созданных компаний; вывод магистральных нефтепроводов из-под контроля государства; предоставление компаниям возможностей для экспорта нефти и нефтепродуктов. Трансформация привела к возрождению добычи нефти в России, основными факторами которого стали доступ к источникам капитала, использование современных технологий, а также возможность распределять ресурсы в соответствии с приоритетами компании.
По оценкам Министерства природных ресурсов, в 2016 году уровень добычи нефти может достигнуть 52 млн тонн в год, однако для этого потребуется дополнительное инвестирование в размере до 100 млрд долларов США. На всех крупных разрабатываемых месторождениях наблюдается спад уровня производства, в то время как недавно обнаруженные месторождения имеют значительно меньшие запасы сырья. Условия добычи нефти также меняются в связи с резким увеличением числа месторождений со сложными характеристиками пласта (что делает проблематичным использование традиционных технологий добычи) и высокими показателями вязкости нефти.
Кроме тяжелой нефти, Россия имеет значительный потенциал в добыче природного сжиженного газа (легких и сверхлегких нефтяных и газовых конденсатов). Производство этих углеводородов связано с разработкой газоконденсатных месторождений в северной части Западной Сибири, в Ямало-Ненецком автономном округе, а также на шельфе арктических морей России. Тем не менее, сам по себе потенциал не означает высокого уровня эффективности производства. Для развития промышленности требуются не только обильные инвестиции, но также и изменение самой структуры промышленности, ориентация на показатели экономической эффективности, развитие технологической базы. В период высоких цен и интенсивной реконструкции существующих месторождений структура нефтяной отрасли стала гораздо более монополизированной, чем раньше (крупные и вертикально-интегрированные компании производят более 85% российской нефти). Динамика добычи жидких углеводородов в России, а также экспорта на внешние рынки в значительной степени будет зависеть от того, насколько хорошо Россия сможет адаптироваться к изменяющимся условиям современного рынка. И решающую роль в этом, несомненно, сыграет развитие технологий и обеспечение свободного доступа к ним.
Участники симпозиума дали высокую оценку научной составляющей симпозиума. Кроме пленарных лекций, программа включала ключевые, устные и стендовые доклады. Несмотря на то, что симпозиум проходил в статусе международного первый раз, в нем приняли участие лидеры в области развития технологий гидрогенизационных процессов нефтепереработки, представлявшие как ведущие университеты мира, так и крупные нефтехимические компании. Это позволило провести мероприятие на высоком международном уровне. Интерес к программе симпозиума позволил привлечь к участию широкий круг экспертов в области разработки и применения новых катализаторов для осуществления гидропроцессов.
Тезисы представленных на форуме докладов можно найти на веб-сайте
Для участников симпозиума была организована экскурсия на нефтеперерабатывающий завод, принадлежащий компании «Нефтяная индустрия Сербии» (НИС), расположенный в городе Панчево. Завод производит весь спектр нефтепродуктов – от моторных бензинов и дизельного топлива до машинных масел и сырья для нефтехимической промышленности. После модернизации, завершившейся в 2010 году, завод производит бензин стандарта Евро-5. Продукция НИС покрывает около 70% розничного топливного рынка Сербии, экспортирует моторные топлива, бензол, толуол, дорожный и промышленный битумы в страны Европейского Союза, а также в соседние страны региона.
Финансовая поддержка мероприятию была оказана Генеральным спонсором симпозиума ПАО «Газпром Нефть», а также ООО «НПК «Синтез» (Барнаул) и ООО «РИОС-Инжиниринг» (Омск). Благодаря этой поддержке организаторы смогли пригласить для представления пленарных и ключевых лекций специалистов мирового уровня из разных стран, дать возможность молодым ученым продемонстрировать результаты своей научной деятельности и пообщаться с мэтрами мирового уровня в области нефтепереработки. Активное взаимодействие с Генеральным спонсором симпозиума ПАО «Газпром Нефть» позволило привлечь к участию в симпозиуме представителей сербской нефтяной индустрии, а также широкий круг студентов и аспирантов университетов Сербии.
Труды симпозиума будут опубликованы в журнале «Катализ в промышленности».
Участники отметили высокий уровень организации симпозиума и его особенную атмосферу, которая позволила им продемонстрировать свой творческий и научный потенциал. На закрытии было принято решение о регулярном проведении Международного Научно-технологического Симпозиума «Нефтепереработка: катализаторы и гидропроцессы» в последующие годы.
Материал подготовили
С.С. Логунова, Т.В. Замулина, А.Н. Загоруйко, О.В. Климов, А.С. Носков
(Институт катализа СО РАН, Новосибирск)
Доктор Мигель Костас Сальгейро
(Университет Жироны, Испания) в своей обзорной лекции рассказал, как созданные природой принципы строения активных центров в ферментах, в частности, содержащих ионы железа и марганца, могут быть использованы при дизайне новых каталитических систем. На примере большого числа работ своей группы лектор убедительно показал, что можно, руководствуясь этими принципами, подобрать необходимый лиганд для комплексов железа или марганца и получить каталитическую систему с высокой селективностью в окислении C-H и C=C связей в различных органических субстратах. В качестве окислителя во всех приведенных реакциях участвовала перекись водорода, что безопасно для окружающей среды и соответствует принципам зеленой химии.
Профессор Эмрах Озензой
(Университет Бликент, Анкара, Турция) представил увлекательный доклад об особенностях работы катализаторов дожигания выхлопных газов автомобилей. На примере работ, выполненных в его лаборатории методами исследования поверхности, автор продемонстрировал современные подходы к улучшению характеристик катализаторов дожигания. В докладе также обсуждались современные экологические нормы к содержанию вредных веществ в выхлопных газах и технологические новинки, разработанные компанией Toyota Motor. Лекция профессора Озензоя включала в себя большое количество поясняющих видеофрагментов, которые демонстрировали процессы, происходящие в автомобильных катализаторах, и основные принципы работы катализаторов дожигания. Подобный подход значительно облегчил восприятие научного материала и вызвал большой интерес даже у людей, не работающих в данной области.
Профессор Оксана Анатольевна Холдеева (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) рассказала об исследованиях, нацеленных на перевод высокоэффективных гомогенных каталитических систем в гетерогенное состояние. Актуальность этой задачи обусловлена привлекательностью гетерогенных катализаторов для химической и фармацевтической промышленности в связи с более легкой очисткой продуктов после проведения каталитической реакции. Были рассмотрены подходы, применяемые для закрепления активных частиц на разнообразных пористых структурах, а также методы исследования этих систем. Кроме того, О.А. Холдеева рассказала о некоторых «подводных камнях», с которыми может столкнуться исследователь, например, учет возможности вымывания активного компонента в раствор. Интересно было узнать о примерах успешной реализации подобного подхода для получения важных фармацевтических препаратов.
В рамках пленарной лекции были представлены результаты многолетней работы группы под руководством Эсфири Михайловны Сульман (Тверской государственный технический университет, Тверь, Россия) по синтезу и исследованию металл-содержащих наночастиц размером 1-3 нм в наноструктурированных полимерах различного типа. Были рассмотрены результаты совместной работы российских и зарубежных исследователей в области создания эффективных каталитических систем на основе наноструктурированных полимеров и металлов Pd, Ru, Cu, Zn для таких каталитических процессов переработки биомассы как гидродеоксигенация, гидролитическая дегидрогенация целлюлозы, синтез метанола в жидкой фазе.
Профессор Елена Романовна Савинова
(Университет г. Страсбурга, Франция) подробно и очень доступно рассказала об основных принципах работы и устройстве электрохимической ячейки и электрокатализаторов, о том, чем они отличаются от гетерогенных катализаторов, и какие дополнительные сложности возникают при их исследовании. В частности, было подробно показано, что важно исследовать взаимодействие между катализатором и электролитом и понять, каким именно образом возникает двойной электрический слой. Один из возможных подходов для исследования подобных поверхностных явлений – метод in-situ рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, который позволяет отследить изменения, происходящие на электроде в процессе работы электрохимической ячейки. Были продемонстрированы некоторые результаты подобных исследований для платиновых электрокатализаторов и принципы создания ячеек для in-situ изменений.
Профессор Дмитрий Юрьевич Мурзин
(Университет Або, Турку, Финляндия) сосредоточил внимание аудитории на проблемах переработки в полезные продукты наиболее сложных, с точки зрения химии, источников углеводородов – биомассы древесины, а также остаточных жиров растительного и животного происхождения. Были представлены различные способы переработки древесины, от биодизеля до чистых химических продуктов, масел и строительных материалов. Основные подходы к переработке этого сложного сырья профессор Мурзин рассмотрел на примере существующих промышленных объектов, которые применяют те или иные процессы. В качестве основных методов были отмечены: химическое и каталитическое фракционирование древесины, термический или каталитический пиролиз биомассы для получения синтез газа или биотоплив, гетеро-каталитическая деполимеризации целлюлозы и лигнина с получением низкомолекулярных продуктов – строительных блоков для синтеза широкого спектра полезных продуктов. Отдельно были отмечены каталитические процессы выделения ценных химических веществ из природной древесины. В конце лекции было выделено несколько типов важных реакций, для которых еще не существует катализатора, и предложено всем молодым участникам направить свои усилия на решение этой проблемы.
Артем Николаевич Безруков (КНИТУ, Казань, Россия) представил обзорную лекцию, посвященную каталитическим исследованиям, проводимым в Казанском национальном исследовательском технологическом университете (КНИТУ). В большинстве случаев эти исследования имеют прикладную направленность, и многие результаты используются на нефтехимических предприятиях республики Татарстан. Так, например, были разработаны и внедрены на заводе «Нижнекамскнефтехим» различные каталитические системы для окисления этилбензола, легких парафинов и топливных сульфидов. Активно исследуются катализаторы полимеризации олефинов, синтеза и регенерации отработанных катализаторов в сверхкритических условиях, а также системы для переработки тяжелых нефтей. Кроме того, подробно были представлены результаты теоретических исследований возможных механизмов протекания реакции разложения высокоэнергетических соединений с использованием методов квантовой химии и молекулярной динамики.
Профессор Андрей Валерьевич Симаков (Центр нанонауки и нанотехнологии, UNAM, Энсенада, Мексика) прочел популярную лекцию о перспективах применения нанореакторов для более эффективного использования катализаторов относительно массы перерабатываемых субстратов. Были описаны нанореакторы на основе полых, частично открытых сфер размером от 1 до 100 нанометров с различными активными центрами, расположенными во внутренней полости. Такие структуры, как было показано, обладают преимуществами микро и мезопористых катализаторов, но при этом не образуют крупных упорядоченных структур и, как следствие, характеризуются более эффективным транспортом реагентов к активным центрам. Были охарактеризованы основные типы структур и методы создания активных центров внутри присущих им полостей. В частности, лектор рассказал о последних достижениях в области создания нанореакторов, состоящих из полых сфер оксида циркония с золотыми наночастицами внутри, выступающими в качестве активных центров. Последняя часть доклада была посвящена синтетическим проблемам в создании нанореакторов: уменьшению толщины стенок нанополости при сохранении их стабильности, а также более точному контролю за размером и составом активных центров, создаваемых внутри нанореактора.
Профессор Сергей Александрович Белошапкин (Институт материалов и поверхности, Университет г. Лимерика, Ирландия) рассмотрел в своей лекции основы метода время-пролетной вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и особенности применения данного метода для исследования свойств катализаторов. Благодаря высокой поверхностной чувствительности и возможности получить детальную информацию об элементном и молекулярном составе поверхности, данный метод в последнее годы становится все более популярным для исследования поверхности гетерогенных катализаторов. Автор показал технологические особенности масс-спектрометрических приборов и проблемы, с которыми может столкнуться пользователь, такими как сложность интерпретации масс-спектров и получения количественных характеристик. Также профессор Белошапкин продемонстрировал возможности использования метода ВИМС для исследования сложных каталитических систем на основе смешанных оксидов и анализа процессов формирования гетерогенных катализаторов из металл-органических предшественников.
Много докладов молодых ученых было посвящено проблемам приготовления катализаторов. Так, А.П. Коскин (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) представил доклад о разработке новых кислотных катализаторов на основе углеродных материалов. Е.В. Бессуднова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) рассказала о приготовлении наноразмерного диоксида титана методом золь-гель химии. 
Очень впечатляющий доклад, с интересными иллюстрациями и слайдами, был представлен Хамидом Арандьяном
(Университет Южного Уэльса, Сидней, Австралия). Темой доклада было получение новых перовскитных материалов высокой пористости методом темплатного синтеза. Несмотря на то, что данный подход достаточно хорошо известен, для перовскитных систем он применяется не так часто, однако имеет большие перспективы, как это было показано в докладе доктора Арандьяна.
Особый интерес участников вызвал доклад Е.Ю. Асалиевой
(Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов, Москва, Россия), посвященный приготовлению новых композитных катализаторов для синтеза Фишера-Тропша на основе никеля Ренея. По итогам конференции этот доклад был признан одним из лучших устных докладов. Интересный доклад, посвященный исследованию динамики и подвижности молекул углеводородов в порах 
цеолитов, представил Д.И. Колоколов (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия). Основной метод, применяемый для подобных исследований — твердотельная ЯМР спектроскопия на ядрах дейтерия. Несмотря на сложность и уникальность подобного метода исследования, автору удалось доступно показать его возможности, а также продемонстрировать полученные результаты на конкретных примерах.
Модельным исследованиям поверхности методом послойного напыления в системах Pd-ZrO2
и Cu-ZrO2
был посвящен доклад аспиранта из Университета г. Инсбрук (Австрия) Лукаса Майера. Автором было показано, что при напылении подобных систем в различной последовательности можно детально разобраться в механизме окислительных превращений CO, углекислого газа и метана. Научный руководитель Лукаса — доктор Симон Пеннер также выступил с устным докладом, рассказав об исследовании перовскитных катализаторов в реакциях сдвига водяного пара и окисления метана. Были продемонстрированы возможности современных физико-химических методов исследования, в частности, просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения.
Доклад Д.В. Красникова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия) был посвящен актуальной тематике — получению углеродных материалов, в частности, многослойных углеродных нанотрубок. Были представлены результаты исследования процесса активации металлических катализаторов роста нанотрубок. Показано, что для понимания всех деталей процесса на атомном уровне необходимо применение нескольких комплементарных методов физико-химического и структурного исследования. 
Методам in-situ исследования процессов получения карбидов и графена на никелевых модельных системах был посвящен очень интересный доклад Рафаэля Рамешана (Университет г. Инсбрук, Австрия).
Доклады участников продемонстрировали все увеличивающуюся актуальность исследования каталитических систем переработки и облагораживания растительного сырья для получения важных химических продуктов и топлива. Так, проблемам переработки продуктов производства бионефти – этанола и глицерола – был посвящен доклад М.В. Араповой (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия). Н.В. Громов рассказал о проблемах переработки целлюлозы, а 
This chalcogel, a network of Fe4S4 clusters linked with [Sn2S6]4– anions, uses visible light to convert N2 to NH3.
A crystal structure of gold-stabilized carbon chains proposed by Kroto, Buseck, and Tarakeshwar. The box shows the unit cell of the “pseudocarbyne.”