Для цитирования:
Кузьмина Р. И., Хорошилов И. И., Чеботарев С. А. Каталитическая конверсия этилового спирта на цеолитных катализаторах // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2019. Т. 19, вып. 2. С. 165-169. DOI: 10.18500/1816-9775-2019-19-2-165-169
Каталитическая конверсия этилового спирта на цеолитных катализаторах
В статье рассмотрена возможность использования биоэтанола в качестве заменителя традиционного топлива из нефтяного сырья. Биоэтанол, полученный путем брожения из биомассы, рассматривается не только как аналог бензина или топливной добавки, но и как источник сырья для производства олефинов, ароматических углеводородов и углеводородов бензинового ряда путем каталитической конверсии. В настоящее время считается, что конверсия этанола на цеолитах протекает в несколько этапов. Механизм реакции включает дегидратацию этанола, олигомеризацию полученного этилена с последующим крекингом и ароматизацией полученных олефинов или олефиновых фрагментов. Оптимальными параметрами для проведения реакции конверсии этанола являются температура 350–420° С, давление от 0,1 до 10 МПа и расход 1–2 ч-1. С увеличением давления растет селективность жидких продуктов. Проведено исследование превращения этилового спирта на отечественных цеолитных катализаторах NH4-ЦВМ и Na-ЦВМ, а также модифицированных каталитических системах 1%Gd/NH4-ЦВМ и 1%Gd/Na-ЦВМ. Исследования проводились на лабораторной установке проточного типа со стационарным слоем катализатора в диапазоне температур 350–500° С. Экспериментально установлено, что при использовании катализаторов NH4-ЦВМ и 1%Gd/NH4-ЦВМ получается продукт с высоким содержанием изопарафина, соответствующий стандарту моторного топлива Евро-5. Продукт, полученный на катализаторах Na-ЦВМ и 1%Gd/Na-ЦВМ, из-за высокого содержания ароматических углеводородов, в том числе бензола, может быть использован для повышения октанового числа моторного топлива.
1. Варфоломеев С. Д., Моисеев И. И., Мясоедов Б. Ф. Энергоносители из возобновляемого сырья // Вестник Российской академии наук. 2009. Т. 79, № 7. С. 595?607.
2. Моисеев И. И., Платэ H. A., Варфоломеев С. Д. Альтернативные источники органических топлив // Вестник Российской академии наук. 2006. Т. 76, № 5. С. 427?437.
3. Чернова Н. И., Коробкова Т. П., Киселева C. B. Биомасса как источник энергии // Вестник Российской академии естественных наук. 2010. № 1. С. 54?60.
4. Третьяков В. Ф., Макарфи Ю. И., Талышинский Р. М., Французова Н. А., Третьяков К. В. Каталитические превращения биоэтанола. Обзор // Вестник МИТХТ. 2010. Т. 5, № 4. С. 5–22.
5. Karthikeyan K. R., Yong W. Ethanol conversion to hydrocarbons on HZSM-5 : Effect of reaction conditions and Si/Al ratio on the product distributions // Catalysis Today. 2014. Vol. 1. P. 203–217.
6. Третьяков В. Ф., Лермонтов А. С., Макарфи Ю. И., Якимова М. С., Французова Н. А., Коваль Л. М., Ерофеев В. И. Синтез моторных топлив из биоэтанола // Химия и технология топлив и масел. 2008. № 6. С. 30–34.
7. Кузьмина Р. И., Пилипенко А. Ю., Хорошилов И. И., Фролов М. П. Конверсия этанола на цеолитах // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2015. Т. 15, вып. 4. С. 30–41.
8. Третьяков В. Ф., Макарфи Ю. И., Талышинский Р. М., Французова Н. А., Торховский В. Н., Антонюк С. Н., Третьяков К. В. Каталитические превращения биоэтанола // Вестник МИТХТ. 2010. Т. 5, № 4. С. 77-86.
9. Третьяков В. Ф., Масютина Т. Н., Лермонтов А. С., Бурдейная Т. Н. Биоэтанол-сырье для получения компонентов моторных топлив и нефтехимических продуктов // Катализ в промышленности. 2006. Т. 2, № 4. С. 12-17.