catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2023-5-25-34catal-966Research ArticleКАТАЛИЗ В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИСATALYSIS IN PETROLEUM REFINING INDUSTRYСовместная деоксигенация и изомеризация триглицеридов жирных кислот подсолнечного масла на катализаторах Pt/Al2O3-цеолитSimultaneous deoxygenation and isomerization of fatty acid triglycerides of sunflower oil over Pt/Al2O3-zeolite catalystsНепомнящийА. А.NepomnyashchiyA. A.ctls@kalvis.ruСайбулинаЭ. Р.SaibulinaE. R.ctls@kalvis.ruБулучевскийЕ. А.BuluchevskiyE. A.ctls@kalvis.ruГуляеваТ. И.GulyaevaT. I.ctls@kalvis.ruЮрпаловВ. Л.YurpalovV. L.ctls@kalvis.ruМироненкоР. М.MironenkoR. M.ctls@kalvis.ruПотапенкоО. В.PotapenkoO. V.ctls@kalvis.ruЛавреновА. В.LavrenovA. V.ctls@kalvis.ruЦентр новых химических технологий ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН, ОмскРоссияCenter of New Chemical Technologies BIC SB RAS, OmskRussian Federation2023021020232352534Copyright © LLC "KALVIS", 20232023LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/966

Исследовано влияние типа цеолита (SAPO-11, ZSM-22, ZSM-23 и ZSM-12) в составе носителя (соотношение цеолит : Al2О3 = 30 : 70) на физико-химические свойства катализаторов Pt/Al2O3-цеолит, а также выход и состав продуктов гидродеоксигенации подсолнечного масла на этих катализаторах. Показана возможность полной гидродеоксигенации подсолнечного масла при температурах 320–350 °C, давлении 4 МПа и массовой скорости подачи сырья 1 ч–1 с выходом жидких продуктов 75–82 %. Доля изоалканов и выход продуктов реакций прямой гидродеоксигенации увеличиваются с ростом концентрации кислотных центров Бренстеда в катализаторе в ряду: 1%Pt/Al2O3-ZSM-22 < 1%Pt/Al2O3-ZSM-12 < 1%Pt/Al2O3-ZSM-23 < 1%Pt/Al2O3-SAPO-11.

The effect of the zeolite type (SAPO-11, ZSM-22, ZSM-23 and ZSM-12) in the support (the zeolite to Al2О3 ratio of 30 : 70) on physicochemical properties of Pt/Al2О3-zeolite catalysts as well as on the yield and composition of the products of sunflower oil hydrodeoxygenation over these catalysts was studied. The possibility of complete hydrodeoxygenation of sunflower oil at temperatures 320–350 °C, pressure 4 MPa, and mass flow rate 1 h–1 with the yield of liquid products 75–82 % was demonstrated. The fraction of isoalkanes and the yield of products from direct hydrodeoxygenation increase with the concentration of Broensted acid sites in the catalyst in the following series: 1%Pt/Al2O3-ZSM-22 < < 1%Pt/Al2O3-ZSM-12 < 1%Pt/Al2O3-ZSM-23 < 1%Pt/Al2O3-SAPO-11.

гидродеоксигенацияизомеризацияподсолнечное маслоPt/цеолитhydrodeoxygenationisomerizationsunflower oilPt/zeoliteReferencesVerma D., Rana B.S., Kumar R., Sibi M.G., Sinha A.K. // Appl. Catal. A: Gen. 2015. V. 490. № 1. P. 108—116. DOI: 10.1016/j.apcata.2014.11.007.Verma D., Rana B.S., Kumar R., Sibi M.G., Sinha A.K. // Appl. Catal. A: Gen. 2015. V. 490. № 1. P. 108—116. DOI: 10.1016/j.apcata.2014.11.007.Alalwan H.A., Alminshid A.H., Aljaafari H.A.S. // Renew. Energy Focus. 2019. V. 28. P. 127—139. DOI: 10.1016/j.ref.2018.12.006.Alalwan H.A., Alminshid A.H., Aljaafari H.A.S. // Renew. Energy Focus. 2019. V. 28. P. 127—139. DOI: 10.1016/j.ref.2018.12.006.Douvartzides S.L., Charisiou N.D., Papageridis K.N., Goula M.A. // Energies. 2019. V. 12. № 5. 809. DOI: 10.3390/en12050809.Douvartzides S.L., Charisiou N.D., Papageridis K.N., Goula M.A. // Energies. 2019. V. 12. № 5. 809. DOI: 10.3390/en12050809.Khan S., Andrew N.K.L., Khan M.Q., Faisal A., Wan M.A., Wan D., Muhamad F.A.P. // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2019. V. 140. P. 1—24. DOI: 10.1016/j.jaap.2019.03.005.Khan S., Andrew N.K.L., Khan M.Q., Faisal A., Wan M.A., Wan D., Muhamad F.A.P. // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2019. V. 140. P. 1—24. DOI: 10.1016/j.jaap.2019.03.005.Smirnova M.Y., Kikhtyanin O.V., Rubanov A.E., Trusov L.I., Echevskii G.V. // Catal. Ind. 2013. V. 5. № 3. P. 253—259. DOI:10.1134/S2070050413030112.Smirnova M.Y., Kikhtyanin O.V., Rubanov A.E., Trusov L.I., Echevskii G.V. // Catal. Ind. 2013. V. 5. № 3. P. 253—259. DOI:10.1134/S2070050413030112.Pérez-Cisneros E.S., Sales-Cruz M., Ricardo Lobo-Oehmichen, Viveros-García T. // Comput. Chem. Eng. 2017. V. 105. P. 105—122. DOI: 10.1016/j.compchemeng.2017.01.018.Pérez-Cisneros E.S., Sales-Cruz M., Ricardo Lobo-Oehmichen, Viveros-García T. // Comput. Chem. Eng. 2017. V. 105. P. 105—122. DOI: 10.1016/j.compchemeng.2017.01.018.Pérez W., Marína J., Ríoa J., Peñab J., Riosa L. // Fuel. 2017. V. 209. P. 442—448. DOI: 10.1016/j.fuel.2017.08.013.Pérez W., Marína J., Ríoa J., Peñab J., Riosa L. // Fuel. 2017. V. 209. P. 442—448. DOI: 10.1016/j.fuel.2017.08.013.Zhang M., Chen Y., Wang L., Zhang Q., Tsang C. W., Liang C. // Ind. Eng. Chem. Res. 2016. V. 55. № 21. P. 6069—6078. DOI:10.1021/acs.iecr.6b01163.Zhang M., Chen Y., Wang L., Zhang Q., Tsang C. W., Liang C. // Ind. Eng. Chem. Res. 2016. V. 55. № 21. P. 6069—6078. DOI:10.1021/acs.iecr.6b01163.Herskowitz M., Landau M.V., Reizner Y., Berger D. // Fuel. 2013. V. 111. P. 157—164. DOI: 10.1016/j.fuel.2013.04.044.Herskowitz M., Landau M.V., Reizner Y., Berger D. // Fuel. 2013. V. 111. P. 157—164. DOI: 10.1016/j.fuel.2013.04.044.Liu Q., Zuo H., Zhang Q., Wang T., Ma L. // Chin. J. Catal. 2014. V. 35. № 5. P. 748—756. DOI: 10.1016/S1872-2067(12)60710-4.Liu Q., Zuo H., Zhang Q., Wang T., Ma L. // Chin. J. Catal. 2014. V. 35. № 5. P. 748—756. DOI: 10.1016/S1872-2067(12)60710-4.Wang C., Tian Z., Wang L., Xu R., Liu Q., Qu W. // Chem-SusChem. 2012. V. 5. P. 1974—1983. DOI: 10.1002/cssc.201200219.Wang C., Tian Z., Wang L., Xu R., Liu Q., Qu W. // Chem-SusChem. 2012. V. 5. P. 1974—1983. DOI: 10.1002/cssc.201200219.Kikhtyanin O.V., Rubanov A.E., Ayupov A.B., Echevsky G.V. // Fuel. 2010. V. 89. P. 3085—3092. DOI: 10.1016/j.fuel.2010.05.033.Kikhtyanin O.V., Rubanov A.E., Ayupov A.B., Echevsky G.V. // Fuel. 2010. V. 89. P. 3085—3092. DOI: 10.1016/j.fuel.2010.05.033.Kubička D., Bejblová M., Vlk J. // Top. Catal. 2010. V. 53. № 3—4. P. 168—178. DOI: 10.1007/s11244-009-9421-z.Kubička D., Bejblová M., Vlk J. // Top. Catal. 2010. V. 53. № 3—4. P. 168—178. DOI: 10.1007/s11244-009-9421-z.Duan J., Han J., Sun H., Chen P., Lou H., Zheng X. // Catal. Commun. 2012. V. 17. P. 76—80. DOI: 10.1016/j.catcom.2011.10.009.Duan J., Han J., Sun H., Chen P., Lou H., Zheng X. // Catal. Commun. 2012. V. 17. P. 76—80. DOI: 10.1016/j.catcom.2011.10.009.Zarchin R., Rabaev M., Vidruk-Nehemya R., Landau M.V., Herskowitz M. // Fuel. 2015. V. 139. P. 684—691. DOI: 10.1016/j.fuel.2014.09.053.Zarchin R., Rabaev M., Vidruk-Nehemya R., Landau M.V., Herskowitz M. // Fuel. 2015. V. 139. P. 684—691. DOI: 10.1016/j.fuel.2014.09.053.Sousa F.P., Noemí Silva L., B. de Rezende D., A. de Oliveira L.C., Pasa V.M.D. // Fuel. 2018. V. 223. P. 149—156. DOI:10.1016/j.fuel.2018.03.020.Sousa F.P., Noemí Silva L., B. de Rezende D., A. de Oliveira L.C., Pasa V.M.D. // Fuel. 2018. V. 223. P. 149—156. DOI:10.1016/j.fuel.2018.03.020.Janampelli S., Darbha S. // Catal. Today. 2018. V. 309. P. 219—226. DOI: 10.1016/j.cattod.2017.06.030.Janampelli S., Darbha S. // Catal. Today. 2018. V. 309. P. 219—226. DOI: 10.1016/j.cattod.2017.06.030.Janampelli S., Darbha S. // Energy Fuels. 2018. V. 32. № 12. P. 12630—12643. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.8b03588.Janampelli S., Darbha S. // Energy Fuels. 2018. V. 32. № 12. P. 12630—12643. DOI: 10.1021/acs.energyfuels.8b03588.Mehla S., Krishnamurthy K.R., Viswanathan B., John M., Niwate Y., Kishore Kumar S.A., Pai S.M., Newalkar B.L. // Microporous Mesoporous Mater. 2013. V. 177. P. 120—126. DOI:10.1016/J.MICROMESO.2013.05.001.Mehla S., Krishnamurthy K.R., Viswanathan B., John M., Niwate Y., Kishore Kumar S.A., Pai S.M., Newalkar B.L. // Microporous Mesoporous Mater. 2013. V. 177. P. 120—126. DOI:10.1016/J.MICROMESO.2013.05.001.Zuo H., Liu Q., Wang T., Ma L., Zhang Q., Zhang Q. // Energy Fuels. 2012. V. 26. № 6. P. 3747—3755. DOI: 10.1021/ef300063b.Zuo H., Liu Q., Wang T., Ma L., Zhang Q., Zhang Q. // Energy Fuels. 2012. V. 26. № 6. P. 3747—3755. DOI: 10.1021/ef300063b.Pedrosa Garrido A.M., Souza M.J.B., Silva A.O.S., Melo D.M.A., Araujo A.S. // Catal. Commun. 2006. V. 10. P. 791-796. DOI:10.1016/j.catcom.2006.02.012.Pedrosa Garrido A.M., Souza M.J.B., Silva A.O.S., Melo D.M.A., Araujo A.S. // Catal. Commun. 2006. V. 10. P. 791-796. DOI:10.1016/j.catcom.2006.02.012.Mehla S., Krishnamurthy K.R., Viswanathan B., Jolm M., Ni wate Y., Kishore Kumar S.A., Pai Sh. M., Newalkar Bh.L. // Microporous Mesoporous Mater. 2013. V. 177. P. 120-126. DOI:10.1016/j.micromeso.2013.05.001.Mehla S., Krishnamurthy K.R., Viswanathan B., Jolm M., Ni wate Y., Kishore Kumar S.A., Pai Sh. M., Newalkar Bh.L. // Microporous Mesoporous Mater. 2013. V. 177. P. 120-126. DOI:10.1016/j.micromeso.2013.05.001.Deldari H. // Appl. Catal. A: Gen. 2005. V. 293. Р. 1—10. DOI:10.1016/j.apcata.2005.07.008.Deldari H. // Appl. Catal. A: Gen. 2005. V. 293. Р. 1—10. DOI:10.1016/j.apcata.2005.07.008.Rabaev M., Landau M.V., Vidruk-Nehemya R., Goldbourt A., Herskowitz M. // J. Catal. 2015. V. 332. P. 164—176. DOI:10.1016/j.jcat.2015.10.005.Rabaev M., Landau M.V., Vidruk-Nehemya R., Goldbourt A., Herskowitz M. // J. Catal. 2015. V. 332. P. 164—176. DOI:10.1016/j.jcat.2015.10.005.Wang C., Liu Q., Liu X., L. Yan, Luo C., Wang L., Wang B., Tian Z. // Chin. J. Catal. 2013. V. 34. № 6. P. 1128—1138. DOI:10.1016/S1872-2067(11)60524-X.Wang C., Liu Q., Liu X., L. Yan, Luo C., Wang L., Wang B., Tian Z. // Chin. J. Catal. 2013. V. 34. № 6. P. 1128—1138. DOI:10.1016/S1872-2067(11)60524-X.Smirnova M.Y., Kikhtyanin O.V., Smirnov M.Y., Kalinkin A.V., Titkov A.I., Ayupov A.B. // Appl. Catal. A: Gen. 2015. V. 505. P. 524—531. DOI: 10.1016/j.apcata.2015.06.019.Smirnova M.Y., Kikhtyanin O.V., Smirnov M.Y., Kalinkin A.V., Titkov A.I., Ayupov A.B. // Appl. Catal. A: Gen. 2015. V. 505. P. 524—531. DOI: 10.1016/j.apcata.2015.06.019.Wang C., Liu Q., Song J., Li W., Li P., Xu R. // Catal. Today. 2014. V. 234. P. 153—160. DOI: 10.1016/j.cattod.2014.02.011.Wang C., Liu Q., Song J., Li W., Li P., Xu R. // Catal. Today. 2014. V. 234. P. 153—160. DOI: 10.1016/j.cattod.2014.02.011.Nepomnyashchiy A.A., Buluchevskiy E.A., Lavrenov A.V., Yurpalov V.L., Gulyaeva T.I., Leont’eva N.N. // Russ. J. Appl. Chem. 2017. V. 90. № 12. P. 1944—1952. DOI: 10.1134/S1070427217120084.Nepomnyashchiy A.A., Buluchevskiy E.A., Lavrenov A.V., Yurpalov V.L., Gulyaeva T.I., Leont’eva N.N. // Russ. J. Appl. Chem. 2017. V. 90. № 12. P. 1944—1952. DOI: 10.1134/S1070427217120084.Liu Y., Cui X., Han L., Yu Z., Liu X. // Microporous Mesoporous Mater. 2014. V. 198. P. 230—235. DOI: 10.1016/j.micromeso.2014.07.046.Liu Y., Cui X., Han L., Yu Z., Liu X. // Microporous Mesoporous Mater. 2014. V. 198. P. 230—235. DOI: 10.1016/j.micromeso.2014.07.046.Liu Y., Xu L., Lv Y., Liu X. // J. Colloid Interface Sci. 2016. V. 479. P. 55—63. DOI: 10.1016/j.jcis.2016.06.045.Liu Y., Xu L., Lv Y., Liu X. // J. Colloid Interface Sci. 2016. V. 479. P. 55—63. DOI: 10.1016/j.jcis.2016.06.045.Chi K., Zhao Z., Tian Z., Hu S., Yan L., Li T., Wang B., Meng X., Gao S., Tan M., Liu Y. // Petrol. Sci. 2013. V. 10. № 2. P. 242—250. DOI: 10.1007/s12182-013-0273-6.Chi K., Zhao Z., Tian Z., Hu S., Yan L., Li T., Wang B., Meng X., Gao S., Tan M., Liu Y. // Petrol. Sci. 2013. V. 10. № 2. P. 242—250. DOI: 10.1007/s12182-013-0273-6.Yun S., Lee E., Park Y.K., Jeong S.Y., Han J., Jeong B., Jeon J.K. // Res. Chem. Intermed. 2011. V. 37. № 9. P. 1215—1223. DOI:10.1007/s11164-011-0386-8.Yun S., Lee E., Park Y.K., Jeong S.Y., Han J., Jeong B., Jeon J.K. // Res. Chem. Intermed. 2011. V. 37. № 9. P. 1215—1223. DOI:10.1007/s11164-011-0386-8.Yurpalov V.L., Drozdov V.A., Karpova T.R., Lavrenov A.V. // Chem. Sustain. Dev. 2017. V. 25. № 1. P. 107—113. DOI:10.15372/KhUR20170115.Yurpalov V.L., Drozdov V.A., Karpova T.R., Lavrenov A.V. // Chem. Sustain. Dev. 2017. V. 25. № 1. P. 107—113. DOI:10.15372/KhUR20170115.Cui X., Liu Y., Liu X. // Catal. Lett. 2015. V. 145. № 7. P. 1464—1473. DOI: 10.1007/s10562-015-1554-z.Cui X., Liu Y., Liu X. // Catal. Lett. 2015. V. 145. № 7. P. 1464—1473. DOI: 10.1007/s10562-015-1554-z.Liu S., Li C., Chen X., Liu Y., Tsang C.W., Liang C. // J. Catal. 2015. V. 330. P. 485—496. DOI: 10.1021/acs.iecr.8b03806.Liu S., Li C., Chen X., Liu Y., Tsang C.W., Liang C. // J. Catal. 2015. V. 330. P. 485—496. DOI: 10.1021/acs.iecr.8b03806.Kim S.K., Han J.Y., Lee H.S., Yum T., Kim Y., Kim J. // Appl. Energy. 2014. V. 116(C). P. 199—205. DOI: 10.1016/j.apenergy.2013.11.062.Kim S.K., Han J.Y., Lee H.S., Yum T., Kim Y., Kim J. // Appl. Energy. 2014. V. 116(C). P. 199—205. DOI: 10.1016/j.apenergy.2013.11.062.Alcalá R., Mavrikakis M., Dumesic J.A. // J Catal. 2003. V. 218. P. 178—190. DOI: 10.1016/S0021-9517(03)00090-3.Alcalá R., Mavrikakis M., Dumesic J.A. // J Catal. 2003. V. 218. P. 178—190. DOI: 10.1016/S0021-9517(03)00090-3.

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