catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"catal-188Research ArticleБИОКАТАЛИЗBIOCATALYSISИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЖИРНЫХ СПИРТОВ ПУТЕМ ПАРЦИАЛЬНОЙ ГИДРОДЕОКСИГЕНАЦИИ БИОДИЗЕЛЯ И ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫProduction of fatty alcohols by partial hydrodeoxygenation of biodiesel and oleic acidРодинаВ. О.RodinaV. O.

аспирант, мл. науч. сотрудник Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Тел.: (383) 326-96-55

dundich@catalysis.ruРешетниковС. И.ReshetnikovS. I.

д-р хим. наук, руководитель группы кинетики каталитических процессов того же института. Тел.: (383) 333-16-18

reshet@catalysis.ruЯковлевВ. А.YakovlevV. A.

д-р хим. наук, зав. лабораторией каталитических процессов переработки возобновляемого сырья того же института. Тел.: (383) 330-62-54

yakovlev@catalysis.ruИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАНРоссияИнститут катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Новосибирский государственный университетРоссия201429112014045562Copyright © LLC "KALVIS", 20142014LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/188

Изучены закономерности парциального восстановления производных жирных кислот до соответствующих жирных спиртов в условиях статического и проточного реакторов. Согласно результатам, полученным в статическом реакторе, для получения максимального выхода основных продуктов в качестве исходного субстрата следует использовать жирную кислоту. Из экспериментов в проточном реакторе определены оптимальные условия процесса для получения спиртов и восков: температуры в диапазоне 280–330 °С и давление от 3,5 до 5,3 МПа. Предложены схема процесса парциального восстановления жирных кислот, учитывающая целевые (жирные спирты) и все побочные кислородсодержащие продукты, и математическая модель, описывающая данную схему. Определены константы основных стадий превращения олеиновой кислоты, которые могут быть использованы для оценки распределения продуктов при вариации времени контакта.

The partial reduction of fatty acid derivatives into corresponding fatty alcohols was studied in static and continuous flow reactors. The experiments with a static reactor showed that obtaining the maximum yield of major products requires a fatty acid as an initial substrate. The experiments in a flow reactor allowed us to determine optimal conditions for the production of alcohols and waxes: temperatures in the range 280–330 °C and pressures from 3,5 to 5,3 MPa. A theoretical scheme of the partial reduction of fatty acids was proposed. The scheme takes into account the target products (fatty alcohols) and all oxygenated side products. A mathematical model describing the scheme was suggested. Rate constants for the main steps of the conversion of oleic acid were determined. The constants may be used to evaluate the distribution of products at various contact times.

биодизельгидродеоксигенациягидрокрекингжирные спиртыжирные свободные кислотыметиловые эфиры жирных кислотbiodieselhydrodeoxygenationhydrocrackingfatty alcoholsfree fatty acidsmethyl esters of fatty acidsReferencesNoweck K., Grafahrend W. // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry / Ed. - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000.Noweck K., Grafahrend W. // Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry / Ed. - Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000.Z, D.P. All about fatty alcohols // 2000.Z, D.P. All about fatty alcohols // 2000.OUTLOOK ’13: Asian fatty alcohol players cautious on a few start-ups //2013.OUTLOOK ’13: Asian fatty alcohol players cautious on a few start-ups //2013.Lurgi Supplies Technology for Fatty Alcohol Plant in Saudi Arabia //2010.Lurgi Supplies Technology for Fatty Alcohol Plant in Saudi Arabia //2010.Мировой рынок природных жирных спиртов // Евразийский химический рынок. 2009. Т. 51. № 3. С. 50—60.Мировой рынок природных жирных спиртов // Евразийский химический рынок. 2009. Т. 51. № 3. С. 50—60.Kreutzer U. // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1984. Vol. 61. № 2. P. 343—348.Kreutzer U. // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1984. Vol. 61. № 2. P. 343—348.Voeste T., Buchold H. // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1984. Vol. 61. № 2. P. 350—352.Voeste T., Buchold H. // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1984. Vol. 61. № 2. P. 350—352.Reuben B., Wittcoff H. // Journal of Chemical Education. 1988. Vol. 65. № 7. P. 605.Reuben B., Wittcoff H. // Journal of Chemical Education. 1988. Vol. 65. № 7. P. 605.Matsuhashi H., Miyazaki H., Kawamura Y., Nakamura H., Arata K. // Chemistry of Materials. 2001. Vol. 13. № 9. P. 3038—3042.Matsuhashi H., Miyazaki H., Kawamura Y., Nakamura H., Arata K. // Chemistry of Materials. 2001. Vol. 13. № 9. P. 3038—3042.D., G. Oleochemicals: Fatty alcohol prices climbs on good demand. 2010.D., G. Oleochemicals: Fatty alcohol prices climbs on good demand. 2010.De Oliveira K., Pouilloux Y., Barrault J. // Journal of Catalysis. 2001. Vol. 204. № 1. P. 230—237.De Oliveira K., Pouilloux Y., Barrault J. // Journal of Catalysis. 2001. Vol. 204. № 1. P. 230—237.Pouilloux Y., Piccirilli A., Barrault J. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 1996. Vol. 108. № 3. P. 161—166.Pouilloux Y., Piccirilli A., Barrault J. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 1996. Vol. 108. № 3. P. 161—166.Miyake T., Makino T., Taniguchi S.-I., Watanuki H., Niki T., Shimizu S., Kojima Y., Sano M. // Applied CatalysisMiyake T., Makino T., Taniguchi S.-I., Watanuki H., Niki T., Shimizu S., Kojima Y., Sano M. // Applied CatalysisA: General. 2009. Vol. 364. № 1—2. P. 108—112.A: General. 2009. Vol. 364. № 1—2. P. 108—112.Toba M., Tanaka S.-I., Niwa S.-I., Mizukami F., Koppány, Z., Guczi L., Cheah K.-Y., Tang T.-S. S. // Applied Catalysis A: General. 1999. Vol. 189. № 2. P. 243—250.Toba M., Tanaka S.-I., Niwa S.-I., Mizukami F., Koppány, Z., Guczi L., Cheah K.-Y., Tang T.-S. S. // Applied Catalysis A: General. 1999. Vol. 189. № 2. P. 243—250.Narasimhan C.S., Deshpande V.M., Ramnarayan K. // Applied Catalysis. 1989. Vol. 48. № 1. P. L1—L6.Narasimhan C.S., Deshpande V.M., Ramnarayan K. // Applied Catalysis. 1989. Vol. 48. № 1. P. L1—L6.Pouilloux Y., Autin F., Piccirilli A., Guimon C., Barrault J. // Applied Catalysis A: General. 1998. Vol. 169. № 1. P. 65—75.Pouilloux Y., Autin F., Piccirilli A., Guimon C., Barrault J. // Applied Catalysis A: General. 1998. Vol. 169. № 1. P. 65—75.Turek T., Trimm D.L., Cant N.W. // Catalysis Reviews. 1994. Vol. 36. № 4. P. 645—683.Turek T., Trimm D.L., Cant N.W. // Catalysis Reviews. 1994. Vol. 36. № 4. P. 645—683.Tahara K., Nagahara E., Itoi Y., Nishiyama S., Tsuruya S., Masai M. // Applied Catalysis A: General. 1997. Vol. 154. № 1—2. P. 75—86.Tahara K., Nagahara E., Itoi Y., Nishiyama S., Tsuruya S., Masai M. // Applied Catalysis A: General. 1997. Vol. 154. № 1—2. P. 75—86.Eckstrom H.C. // Journal of Chemical Education. 1963. Vol. 40. № 2. P. A146.Eckstrom H.C. // Journal of Chemical Education. 1963. Vol. 40. № 2. P. A146.Satagopan V., Chandalia S.B. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 1994. Vol. 59. № 3. P. 257—263.Satagopan V., Chandalia S.B. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 1994. Vol. 59. № 3. P. 257—263.Satagopan V., Chandalia S.B. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 1994. Vol. 60. № 1. P. 17—21.Satagopan V., Chandalia S.B. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 1994. Vol. 60. № 1. P. 17—21.Kašpar J., Graziani M., Escobar G.P., Trovarelli A. // Journal of Molecular Catalysis. 1992. Vol. 72. № 2. P. 243—251.Kašpar J., Graziani M., Escobar G.P., Trovarelli A. // Journal of Molecular Catalysis. 1992. Vol. 72. № 2. P. 243—251.Mendes M.J., Santos O.A.A., Jordгo E., Silva A.M. // Applied Catalysis A: General. 2001. Vol. 217. № 1—2. P. 253—262.Mendes M.J., Santos O.A.A., Jordгo E., Silva A.M. // Applied Catalysis A: General. 2001. Vol. 217. № 1—2. P. 253—262.Kluson P., Cerveny L. // Applied Catalysis A: General. 1995. Vol. 128. № 1. P. 13—31.Kluson P., Cerveny L. // Applied Catalysis A: General. 1995. Vol. 128. № 1. P. 13—31.Kluson P., Cerveny L. // Chemicke Listy. 1997. Vol. 91. P. 100—104.Kluson P., Cerveny L. // Chemicke Listy. 1997. Vol. 91. P. 100—104.Neri G., Donato A., Milone C., Mercadante L., Visco A.M. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 1994. Vol. 60. № 1. P. 83—88.Neri G., Donato A., Milone C., Mercadante L., Visco A.M. // Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 1994. Vol. 60. № 1. P. 83—88.Coloma F., Sepúlveda-Escribano A., Fierro J.L.G., Rodríguez-Reinoso F. // Applied Catalysis A: General. 1996. Vol. 136. № 2. P. 231—248.Coloma F., Sepúlveda-Escribano A., Fierro J.L.G., Rodríguez-Reinoso F. // Applied Catalysis A: General. 1996. Vol. 136. № 2. P. 231—248.Coq B., Kumbhar P.S., Moreau C., Moreau P., Warawdekar M.G. // Journal of Molecular Catalysis. 1993. Vol. 85. № 2. P. 215—228.Coq B., Kumbhar P.S., Moreau C., Moreau P., Warawdekar M.G. // Journal of Molecular Catalysis. 1993. Vol. 85. № 2. P. 215—228.Tahara K., Tsuji H., Kimura H., Okazaki T., Itoi Y., Nishiyama S., Tsuruya S., Masai M. // Catalysis Today. 1996. Vol. 28. № 3. P. 267—272.Tahara K., Tsuji H., Kimura H., Okazaki T., Itoi Y., Nishiyama S., Tsuruya S., Masai M. // Catalysis Today. 1996. Vol. 28. № 3. P. 267—272.Deshpande V.M., Ramnarayan K., Narasimhan C.S. // Journal of Catalysis. 1990. Vol. 121. № 1. P. 174—182.Deshpande V.M., Ramnarayan K., Narasimhan C.S. // Journal of Catalysis. 1990. Vol. 121. № 1. P. 174—182.Echeverri D.A., Marín J.M., Restrepo G.M., Rios L.A. // Applied Catalysis A: General. 2009. Vol. 366. № 2. P. 342— 347.Echeverri D.A., Marín J.M., Restrepo G.M., Rios L.A. // Applied Catalysis A: General. 2009. Vol. 366. № 2. P. 342— 347.Nitta Y., Ueno K., Imanaka T. // Applied Catalysis. 1989. Vol. 56. № 1. P. 9—22.Nitta Y., Ueno K., Imanaka T. // Applied Catalysis. 1989. Vol. 56. № 1. P. 9—22.Gallezot P., Richard D. // Catalysis Reviews-science and Engineering. 1998. Vol. 40. № 1—2. P. 81—126.Gallezot P., Richard D. // Catalysis Reviews-science and Engineering. 1998. Vol. 40. № 1—2. P. 81—126.Cheah K.Y., Tang T.S., Mizukami F., Niwa S.-I., Toba M., Choo Y.M. // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1992. Vol. 69. № 5. P. 410—416.Cheah K.Y., Tang T.S., Mizukami F., Niwa S.-I., Toba M., Choo Y.M. // Journal of the American Oil Chemists’ Society. 1992. Vol. 69. № 5. P. 410—416.Решетников С.И., Парфенова Л.С., Шеплев В.С., Рыжак И.А., Машкин В.Ю., Покровская С.А., Ионе К.Г. // Теоретические основы химической технологии. 1987. Т. 21. № 5. С. 629—635.Решетников С.И., Парфенова Л.С., Шеплев В.С., Рыжак И.А., Машкин В.Ю., Покровская С.А., Ионе К.Г. // Теоретические основы химической технологии. 1987. Т. 21. № 5. С. 629—635.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.