References

catal

Катализ в промышленности

Kataliz v promyshlennosti

1816-03872413-6476

LLC "KALVIS"

10.18412/1816-0387-2021-4-247-258

catal-772

Research Article

КАТАЛИЗ В ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

CATALYSIS IN CHEMICAL AND PETROCHEMICAL INDUSTRY

Современные направления переработки метанола

Modern trends in methanol processing

Хасин

А. А.

Khassin

A. A.

ctls@kalvis.ru

Минюкова

Т. П.

Minyukova

T. P.

ctls@kalvis.ru

Новосибирский государственный университет (НГУ)РоссияNovosibirsk State UniversityRussian Federation

Институт катализа СО РАН им. Г.К. Борескова (ИК СО РАН), НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, NovosibirskRussian Federation

2021

05082021

214247258

2021

LLC "KALVIS"

https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice

https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/772

В обзоре рассмотрена современная структура производства и потребления метанола. Освещены основные процессы переработки метанола и катализаторы для их осуществления: получение формальдегида, углеводородов, олефинов, а также получение водорода из метанола методами паровой конверсии, парциального окисления, автотермического риформинга и разложения.

The review considers the modern structure of methanol production and consumption. The main processes of methanol conversion and the catalysts for their implementation are reported: the production of formaldehyde, hydrocarbons (МТН) and olefins (МТО) as well as the generation of hydrogen from methanol by steam conversion, partial oxidation, autothermal reforming and decomposition.

применение метанолаобъемы производства метанолакатализаторы и процессы переработки метанола

application of methanolmethanol outputcatalysts and processes for methanol conversion

References1

Methanol Institute website. Доступно в сети: https://www.methanol.org/applications/ - дата обращения - 25.05.2021.

Ernst & Young Group. Рынок метанола: текущая ситуация и перспективы. 10.2020. Доступно в сети: https://assets.ey.com/content/dam/ey-sites/ey-com/ru_ru/topics/industrial-products/ey-methanol-market-overview-october-2020-rus.pdf?download - дата обращения - 25.05.2021.

Шаповалова А. Краткий обзор российского рынка метанола по итогам 2019 года, 30.03.2020. Доступно в сети: https://www.refinitiv.ru/blog/market-insights/kratkij-obzor-rossijskogo-rynka-metanola-po-itogam-2019/#_ftn1 - дата обращения - 25.05.2021.

Roode-Gutzmer Q.I., Kaiser D., Bertau M. // ChemBioEng Rev 2019. V. 6 (6). P. 209–236. doi: 10.1002/cben.201900012.

Вяткин Ю.Л., Лищинер И.И., Синицын С.А., Кузьмин А.М. // Нефтегаз. 2020. Т. 4. С. 114–118.

Boulamanti A., Moya J.A. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. V. 68. P. 1205–1212. dx.doi.org/10.1016/j.rser.2016.02.021.

Garside M. Production capacity of methanol worldwide from 2018 to 2030. Доступно в сети: https://www.statista.com/statistics/1065891/global-methanol-production-capacity/ - дата обращения - 25.05.2021.

Yarulina I., Chowdhury A.D., Meirer F., Weckhuysen B.M., Gascon J. // Nature Catalysis. 2018. V. 398. P. 398–411. doi.org/10.1038/s41929-018-0078-5.

Hindman M. (ExxonMobil Research and Engineering), MTG Technology. An Alternative to Liquid Fuel Production. World CTL Conference 2010, 13-16 April 2010, Beijin, China.

SINOPEC Engineering (group) Co., ltd. Voluntary announcement: Entering into a contract for Huizhou chemical complex project (phase I) with ExxonMobil, April, 12 2021. Доступно в сети: https://www1.hkexnews.hk/listedco/listconews/sehk/2021/0412/2021041200065.pdf - дата обращения - 25.05.2021.

Zhang L., Wang S., Shi D., Qin Z., Wang P., Wang G., Li J., Dong M., Fan W., Wang J. // Catal. Sci. Technol. 2020. V. 10. P. 1835-1847. doi: 10.1039/c9cy02419k.

Yang Z., Zhang L., Zhou Y., Wang H., Wen L., Kianfar E.. Methanol-to-olefin conversion over ZSM-5: influence of zeolite chemical composition and experimental conditions on propylene formation // Chem. Eng. Commun. 2020. doi.org/10.1080/00986445.2021.1884552.

Stepacheva A.A., Doluda V.Yu., Lakina N.V., Molchanov V.P., Sidorov A.I., Matveeva V.G., Sulman M.G., Sulman E.M.. // Reac. Kinet. Mech. Cat. 2018. V. 124. P. 807–822. https://doi.org/10.1007/s11144-018-1359-3.

Park S., Sato G., Osuga R., Wang Y., Kubota Y., Kondo J.N., Gies H., Tatsumi T., Yokoi T. // Chem. Ing. Tech. 2021. V. 93. No. 6. P. 1–12. doi: 10.1002/cite.202000174.

Pérez-Uriarte P., Ateka A., Gayubo A.G., Cordero-Lanzac T., Aguayo A.T., Bilbao J. // Chem. Eng. J. 2017. V. 311. P. 367-377. http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2016.11.104

Kianfar E., Hajimirzaee S., Mousaviand S., Mehr A.S. // Microchemical Journal. 2020. V. 156. P. 104822. https://doi.org/10.1016/j.microc.2020.104822.

Ali S.S., Zaidi H.A. // Energy Fuels. 2020. 34 (11). P. 13225–13246. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.0c02373.

Rownaghi A.A., Hedlund J. // Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 11872–11878. dx.doi.org/10.1021/ie201549j.

Fathi S., Sohrabi M., Falamaki C. // Fuel. 2014. V. 116. P. 529–537. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2013.08.036.

Zaidi H.A., Pant K.K. // Canad. J. Chem. Eng. 2005. V. 83. P. 970-977.

Kianfar E. Salimi M., Pirouzfar V., Koohestani B. // Int J. Chem Reactor Eng. 2018. V. 16 (7). P. 1-7

Wan Z., Wu W., Chen W., Yang H., Zhang D. // Ind. Eng. Chem. Res. 2014. V. 53(50). P. 19471-19478. https://doi.org/10.1021/ie5036308

Di Z., Yang C., Jiao X., Li J., Wu J., Zhang D. A ZSM-5/MCM-48 based catalyst for methanol to gasoline conversion, Fuel 104 (2013) 878–881. http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2012.09.079

Doluda V.Yu., Stepacheva A.A., Lakina N.V., Manaenkov O.V., Molchanov V.P., Demidenko G.N., Matveeva V.G., Panfilov V.I., Sulman M.G., Sulman E.M. // Int. J. Sust. Energy. 2018. V. 37 (10) P. 970–977. https://doi.org/10.1080/14786451.2017.1402770.

Burns K.M., Melnick R.L. // Int. J. Occupational Environm. Health. 2012. V. 18(1). P. 66-68. doi.org/10.1179/107735212X13293200778947.

Информационно-аналитический центр RUPEC, 19.02.2020. Доступно в сети: http://rupec.ru/news/43423/ - - дата обращения – 25.05.2021.

Yong S.T., Ooi C.W., Chai S.P., Wu X.S. // Int. J. Hydr. En. 2013. V. 38. P. 9541-52. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.03.023.

Sa S., Silva H., Brandao L., Sousa J.M., Mendes A. // Appl. Catal. B Environ. 2010. V. 99(1-2). P. 43-57. doi:10.1016/j.apcatb.2010.06.015

Shishido T., Yamamoto Y., Morioka H., Takaki K., Takehira K. // Appl. Catal. A. Gen. 2004. V. 263. P. 249-253.

Chen W.H., Syu Y.J. // Int. J. Hydr. En. 2011. V. 36. P. 3397-3408. doi:10.1016/j.ijhydene.2010.12.055.

Peppley B.A., Amphlett J.C., Kearns L.M., Mann R.F. // Appl. Catal. |A Gen. 1999. V. 179. P. 31-49.

Liu X., Toyir J., Ramírez de la Piscina P., Homs N. // Int. J. Hydr. En. 2017. V. 42 (19). P. 13704-13711. dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.12.133.

Agrell J., Germani G., Jars S.G., Boutonnet M. // Appl. Catal. A Gen. 2003. V. 242. P. 233-245.

Agrell J., Hasselbo K., Jansson K., Jaras S.G., Boutonnet M. // Appl. Catal. A Gen. 2001. V. 211. P. 239-250.

Chen W.H., Guo Y.Z. // Fuel. 2018. V. 222. P. 599-609. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.03.004.

Chen W.S., Chang F.W., Roselin L.S., Ou T.C., Lai S.C. // J. Mol. Catal. Chem. 2010. V. 318. P. 36-43. doi:10.1016/j.molcata.2009.11.005.

Jampa S., Jamieson A.M., Chaisuwan T., Luengnaruemitchai A., Wongkasemjit S. // Int. J. Hydr. En. 2017. V. 42. 15073-15084. dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.05.022

Chen W.H., Lin B.J. // Int. J. Hydr. En. 2013. V. 38(24). P. 9973-9983. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.05.111.

Liu Y, Hayakawa T, Ishii T, Kumagai M, Yasuda H, Suzuki K. // Appl. Catal. A. Gen. 2001. V. 210. P. 301-314.

Matsumura Y, Tode N. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. V. 3. P. 1284-1288.

Li G., Gu C., Zhu W., Wang X., Yuan X., Cui Z. // J. Clean. Prod. 2018. V. 183. P. 415-423. doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.02.088.

Garcia G., Arriola E., Chen W.-H., De Luna M. D. // Energy. 2021. V. 217. 119384. doi.org/10.1016/j.energy.2020.119384.

Gribovskiy A.G., Makarshin L.L., Andreev D.V., Klenov O.P., Parmon V.N. // Chem Eng. J. 2015. V. 273. P. 130-137. doi.org/10.1016/j.cej.2015.03.036.

Chen J.Q., Bozzano A., Glover B., Fuglerud T., Kvisle S. // Catal. Today. 2005. V. 106(1-4). P. 103-107. doi:10.1016/j.cattod.2005.07.178.

Air Liquide E&C. Lurgi MTP™ – Метанол-в-пропилен. Промышленное производство пропилена. Доступно в сети по https://www.engineering-airliquide.com/ru/lurgi-mtp-propilen-iz-metanola – дата обращения – 25.05.2021

M.R. Gogate. // Petr. Sci. Techn. 2019. V. 37(5). P. 559–565. doi.org/10.1080/10916466.2018.1555589.

Tian, P., Wei, Y., Ye, M., Liu, Z. Methanol to olefins (MTO): from fundamentals to commercialization. ACS Catal. 2015. V. 5. P. 1922–1938. DOI: 10.1021/acscatal.5b00007.

Zhou J., Gao M., Zhang J., Liu W., Zhang T., Li H., Xu Z., Ye M., Liu Z. // Nature Commun. 2021. P. 12-17. doi.org/10.1038/s41467-020-20193-1.

Kempf R. (UOP LLC) «Advances in Commercialization of the UOP Advanced MTO Technology» 2011 Middle East Chem. Week Conf., 16-19 Oct. 2011, Abu Dhabi, UAE.

Kianfar E. // Petroleum Chemistry. 2021. doi: 10.1134/S0965544121050030

Bal Y., Zeng Q., Sun J., Song Q., Tang L., Zhang W., Liu Z.. // Journal of Porous Materials. 2021. doi.org/10.1007/s10934-021-01078-0.

Ye M., Tian P., Liu Z. // Engineering. 2021. V.7. P. 17–21. doi.org/10.1016/j.eng.2020.12.001

Liu G., Tian P., Li J., Zhang D., Zhou F., Liu Z. // Microporous and Mesoporous Materials. 2008. V. 111. P. 143–149. doi:10.1016/j.micromeso.2007.07.023.

Liu G., Tian P., Zhang Y., Li J., Xu L., Meng S., Liu Z. // Mesoporous Materials. 2008. V. 114. P. 143-149. doi:10.1016/j.micromeso.2008.01.030.

Gao S., Liu Z., Xu S., Zheng A., Wu P., Li B., Yuan X., Wei Y., Liu Z. // J. Catal. 2019. V. 377. P. 51-62. doi.org/10.1016/j.jcat.2019.07.010.

Wang C., Yang M., Tian P., Xu S., Yang Y., Wang D., Yuan Y., Liu Z. // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 5608–5616.doi: 10.1039/c4ta06124a.

Qiao Y., Yang M., Gao B., Wang L., Tian P., Xu S. Liu Z. // Chem. Comm. 2016. V.52. P. 5718-5721. doi: 10.1039/c5cc10070d.

Wu P., Yang M., Zhang W., Xu S., Guo P., Tian P., Liu Z. // Chem. Comm. 2017. V.53. P. 4985-4988. doi: 10.1039/c7cc01834g.

Wu P., Yang M., Sun L., Zeng S., Xu S., Tian P. Liu Z. // Chem. Comm. 2018. V.54. P. 11160-11163. doi: 10.1039/c8cc05871g.

Wu X., Xu S., Wei Y., Zhang W., Huang J., Xu S., He Y., Lin S., Sun T., Liu Z. // ACS Catal. 2018. V. 8(8). P. 7356-7361. /doi.org/10.1021/acscatal.8b02385.

Wei Y., Tian P., Ye M., Liu Z. // 2021 Sino-Russian High-level International Symposium on Catalysis (online). Plenary lecture 1. May, 21st, 2021.

Ahmad M.S., Cheng C.K., Bhuyar P., Atabani A.E., Pugazhendhi A., Lan Chic N.T., Witoon T., Lim J.W., Juan J.C.. // Fuel. 2021. V. 283. P. 118851. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.118851.

Froment G., Dehertog W., Marchi A. // Catalysis. 1992. V. 9(1). P. 1–64.

Dehertog W., Froment G. // Appl. Catal. 1991. V. 71(1). P. 153–65.

Wu X., Anthony R. // Appl. Catal. A. 2001. V. 218(1–2). P. 241–250.

Vora B., Funk G., Bozzano A. / S.A. Treese et al. (eds.), Handbook of Petroleum Processing, Springer 2015, P. 883-904. doi: 10.1007/978-3-319-14529-7_14.

Jones H.T. // Platinum metals rev. 2000. V. 44 (3). P 94-105.

Bender M. New Technologies and Alternative Feedstocks in Petrochemistry and Refining, Dresden, Germany, 2013.

Conte M., Lopez-Sanchez J.A., He Q., Morgan D.J., Ryabenkova Y., Bartley J.K., Carley A.F., Taylor S.H., Kiely C.J., Khalid K., Hutchings G.J. // Catal. Sci. Technol. 2012. V. 2. P. 105–112. doi: 10.1039/c1cy00299f.

Zhang J., Qian W., Kong C., Wei F. // ACS Catal. 2015. V. 5. P. 2982–2988. doi.org/10.1021/acscatal.5b00192.

Pinilla-Herrero I., Borfecchia E., Holzinger J., Mentzel U.V., Joensen F., Lomachenko K.A., Bordiga S., Lamberti C., Berlier G., Olsbye U., Svelle S., Skibsted J., Beato P. // J. Catal. 2018. V. 362. P. 146–163. doi.org/10.1016/j.jcat.2018.03.032

Shoinkhorova T., Cordero-Lanzac T., Ramirez A., Chung S-h, Dokania A., Ruiz-Martinez J., Gascon J. // ACS Catal. 2021. V. 11(6). P. 3602–3613. https://doi.org/10.1021/acscatal.0c05133.

Pinilla-Herrero I., Borfecchia E., Cordero-Lanzac T., Mentzel U.V., Joensen F., Lomachenko K.A., Bordiga S., Olsbye U., Beato P., Svelle S. // J. Catal. 2021. V. 394. P. 416–428. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.10.024

Wang Y., An H., Ma H., Zhang X., Kang G., Cao J. // Advanced Powder Technology. 2021. doi.org/10.1016/j.apt.2021.03.037.

ОАО Газпром. Российский рынок газа. Доступно в сети по https://www.gazprom.ru/about/marketing/russia/ – дата обращения – 25.05.2021.

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