КИНЕТИКА ПЕРЕЭТЕРИФИКАЦИИ РАПСОВОГО МАСЛА НА ГЕТЕРОГЕННОМ БАРИЙ-АЛЮМООКСИДНОМ КАТАЛИЗАТОРЕ С УЧЕТОМ ДАВЛЕНИЯ МЕТАНОЛА
Аннотация
Использование гетерогенных катализаторов для получения биодизеля из липидов растительного происхождения путем переэтерификации спиртами имеет ряд преимуществ по сравнению с гомогенными катализаторами. Для создания промышленных технологий данного процесса актуальной задачей является исследование кинетики процесса. Целью настоящей работы являлось исследование кинетики переэтерификации рапсового масла на гетерогенном катализаторе в условиях газообразного метанола с учетом его парциального давления, что ранее не исследовалось. Эксперименты проведены в проточном реакторе со стационарным слоем барий-алюмооксидного катализатора при температуре 200 °С и давлении метанола 0,1–2,5 МПа. Данные обработаны на основе упрощенной кинетической модели с одной необратимой
реакцией второго порядка (первого порядка по маслу и первого порядка по метанолу). Проведены ресурсные испытания катализатора, прокаленного при 700 °С.
Ключевые слова
Об авторах
С. Г. Заварухин
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
канд. техн. наук, науч. сотрудник Института катализа СО РАН. Тел.: (383) 326-96-58
А. С. Иванова
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
д-р хим. наук, зав. лабораторией того же института. Тел.: (383) 326-97-72
Р. Г. Кукушкин
Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
мл. науч. сотрудник Новосибирского государственного университета. Тел.: (383) 326-96-52.
М. Ю. Лебедев
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
мл. науч. сотрудник института катализа СО РАН. Тел.: (383) 326-96-55
А. Н. Симонов
Россия
канд. хим. наук, науч. сотрудник того же института. Тел.: (383) 326-95-07
О. В. Шерстюк
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
канд. хим. наук, науч. сотрудник того же института. Тел. тот же
В. А. Яковлев
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
канд. хим. наук, зав. лабораторией того же института. Тел.: (383) 330-62-54
Л. И. Трусов
ООО «Ассоциация “Аспект”», г. Москва
Россия
Россия
д-р, техн. наук, генеральный директор ООО «Ассоциация “Аспект”». Тел.: (495) 434-80-91
Список литературы
1. Demirbas A. Biodiesel. A Realistic Fuel Alternative for Diesel Engines. London: Springer, 2008. P. 208.
2. The biodiesel handbook. ed.: Knothe G., Krahl J., Gerpen J.V. 2nd ed. Urbana: AOCS Press, 2010. P. 501.
3. Vasudevan P.T., Briggs M. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2008. Vol. 35. P. 421.
4. Lam M.K., Lee K.T., Mohamed A.R. // Biotechnol. Adv. 2010. Vol. 28. P. 500.
5. Semwal S., Arora A.K., Badoni R.P., Tuli D.K. // Bioresour. Technol. 2011. Vol. 102. P. 2151.
6. Sharma Y.C., Singh B., Korstad J. // Fuel. 2011. Vol. 90. P. 1309.
7. Sharma Y.C., Singh B., Korstad J. //Biofuels, Bioprod. Bioref. 2011. Vol. 5. P. 69.
8. Яковлев В.А., Хромова С.А., Бухтияров В.И. //Успехи химии. 2011. № 80. С. 955.
9. Helwani Z., Othman M.R., Aziz N., Kim J., Fernando W.J.N. // Appl. Cat., A. 2009. Vol. 363. P. 1.
10. Lee D.-W., Park Y.-M., Lee K.-Y. // Catal. Surv. Asia. 2009. Vol. 13. P. 63.
11. Zabeti M., Wan Daud W.M.A., Aroua M.K. // Fuel Process. Technol. 2009. Vol. 90. P. 770.
12. Di Serio M., Tesser R., Pengmei L., Santacesaria E. // Energy Fuels. 2008. Vol. 22. P. 207.
13. Freedman B., Butterfield R.O., Pryde E.H. // J. Am. Oil Chem. Soc. 1986. Vol. 63. P. 1375.
14. Noureddini H., Zhu D. // J. Am. Oil Chem. Soc. 1997. Vol. 74. P. 1457.
15. Darnoko D., Cheryan M. // J. Am. Oil Chem. Soc. 2000. Vol. 77. P. 1263.
16. Foon C.S., May C.Y., Ngan M.A., Hock C.C. // J. Oil Palm Research. 2004. Vol. 16. P. 19.
17. Vicente G., Martэnez M., Aracil J., Esteban A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2005. Vol. 44. P. 5447.
18. Karmee S.K., Chandna D., Ravi R., Chadha A. // J. Am. Oil Chem. Soc. 2006. Vol. 83. P. 873.
19. Narvaez P.C., Rincon S.M., Sanchez F.J. // J. Am. Oil Chem. Soc. 2007. Vol. 84. P. 971.
20. Diasakou M., Louloudi A., Papayannakos N. // Fuel. 1998. Vol. 77. P. 1297.
21. Kusdiana D., Saka S. // Fuel. 2001. V. 80. P. 693.
22. He H., Sun S., Wang T., Zhu S. // J. Am. Oil Chem. Soc. 2007. Vol. 84. P. 399.
23. Cheng J., Li Y., He S., Shen W., Liu Y., Song Y. // Energy Sources. 2008. Vol. 30. P. 681.
24. Dossin T.F., Reyniers M.F., Marin G.B. // Appl. Cat., B. 2006. Vol. 61. P. 35.
25. Dossin T.F., Reyniers M.F., Berger R.J., Marin G.B. // Appl. Cat., B. 2006. Vol. 67. P. 136.
26. Singh A.K., Fernando S.D. // Chem. Eng. Technol. 2007. Vol. 30. P. 1716.
27. Singh A.K., Fernando S.D. // Energy Fuels. 2009. Vol. 23. P. 5160.
28. Xi Y., Davis R.J. // J. Catal. 2008. Vol. 254. P. 190.
29. Huang K., Xu Q., Zhang S., Ren Z., Yan Y. // Chem. Eng. Technol. 2009. Vol. 32. P. 1595.
30. Hsieh L.-S., Kumar U., Wu J.C.S. // Chem. Eng. J. 2010. Vol. 158. P. 250.
31. Liu X., Piao X., Wang Y., Zhu S. // J. Phys. Chem. A. 2010. Vol. 114. P. 3750.
32. Xiao Y., Gao L., Xiao G., Lv J. // Energy Fuels. 2010. Vol. 24. P. 5829.
33. Shu Q., Gao J., Liao Y., Wang J. // Chin. J. Chem. Eng. 2011. Vol. 19. P. 163.
34. Заварухин С.Г., Лебедев М.Ю., Симонов А.Н., Матвиенко Л.Г., Иванова А.С., Пармон В.Н., Систер В.Г.,
35. Шерстюк О.В., Бухтиярова М.В., Яковлев В.А. // Химическая промышленность сегодня. 2011. № 10. С. 14.
36. Liu C.-C., Lu W.-C., Liu T.-J. // Energy Fuels. 2012. Vol. 26. P. 5400.
37. Furuta S., Matsuhashi H., Arata K. // Catal. Commun. 2004. Vol. 5. P. 721.
38. McNeff C.V., McNeff L.C., Yan B., Nowlan D.T., Rasmussen M., Gyberg A.E., Krohn B.J., Fedie R.L., Hoye T.R. //Appl. Catal., A. 2008. Vol. 343. P. 39.
39. Sherstyuk O.V., Ivanova A.S., Lebedev M.Y., Bukhtiyarova M.V., Matvienko L.G., Budneva A.A., Simonov A.N., Yakovlev V.A. // Appl. Catal., A. 2012. Vol. 419— 420. P. 73.
40. Warabi C., Kusdiana D., Saka S. // Appl. Biochem. Biotechnol. 2004. Vol. 115. P. 793.
41. Ivanova A.S., Sherstyuk O.V., Bukhtiyarova M.V., Kukushkin R.G., Matvienko L.G., Plyasova L.M., Kaichev V.V., Simonov A.N., Yakovlev V.A. // Catal. Commun. 2012. Vol. 18. P. 156.
42. Бесков В.С., Сафронов В.С. Общая химическая технология и основы промышленной экологии. М.: Химия, 1999. С. 472.
43. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982. С. 592.
44. Марков В.А., Девянин С.Н., Семенов В.Г., Шахов А.В., Багров В.В. Использование растительных масел и топлив на их основе в дизельных двигателях. М.: ООО НИЦ «Инженер» (Союз НИО), ООО «Онико-М», 2011. С. 536.
Для цитирования:
Заварухин С.Г., Иванова А.С., Кукушкин Р.Г., Лебедев М.Ю., Симонов А.Н., Шерстюк О.В., Яковлев В.А., Трусов Л.И. КИНЕТИКА ПЕРЕЭТЕРИФИКАЦИИ РАПСОВОГО МАСЛА НА ГЕТЕРОГЕННОМ БАРИЙ-АЛЮМООКСИДНОМ КАТАЛИЗАТОРЕ С УЧЕТОМ ДАВЛЕНИЯ МЕТАНОЛА. Катализ в промышленности. 2013;(3):67-74.
For citation:
Zavarukhin S.G., Ivanova A.S., Kukushkin R.G., Lebedev M.Yu., Simonov A.N., Sherstuk O.V., Yakovlev V.A., Trusov L.I. Kinetics of transesterification of rape oil on heterogeneous barium-alumina catalyst with methanol pressure. Kataliz v promyshlennosti. 2013;(3):67-74. (In Russ.)
Просмотров: 459
Послать статью по эл. почте 