Купить (625 RUB)
|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Применение микроканальных реакторов для производства биодизельного топлива
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-2-3-17
Аннотация
В последнее время в связи с истощением запасов углеводородного топлива на фоне высоких темпов снижения его запасов значительное внимание уделяется разработке эффективных методов синтеза биотоплива и биодизельного топлива, в том числе из возобновляемых источников сырья. Однако высокая себестоимость производства биодизельного топлива требует разработки новых технологических подходов, что способствовало тому, что в химии и химической технологии стало активно развиваться направление по применению микроканальных (микрофлюидных) технологий для синтеза биодизельного топлива. Применение микроканальных (МК) реакторов способствует интенсификации и безопасности химических процессов, что приводит к экономической и экологической выгоде для химической промышленности. Миниатюрные размеры МК-реакторов позволяют экономить материалы при их изготовлении, а также ресурсы в процессе эксплуатации. Повышенные значения тепло- и массопереноса в МК-реакторах способствуют значительному увеличению производительности установок, превышая на 1–2 порядка это значение для классических промышленных реакторов. В данном обзоре проведен анализ литературы за 2020–2024 гг., посвященной применению микроканальных технологий для синтеза биодизельного топлива. Особое внимание уделено преимуществам и недостаткам МК-реакторов, а также основным тенденциям их развития.
Об авторах
Д. В. Андреев
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
И. А. Лукоянов
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
М. Н. Тимофеева
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
Список литературы
1. https://www.marketresearchfuture.com/reports/biodieselmarket-1521 — дата обращения 02.06.2024.
2. https://www.infobio.ru/analytics/134.html — дата обращения 02.06.2024.
3. www.trader-oil.ru/informatsiya/dizelnoe-topl ivo-info/biodizel-proizvodstvo-ispolzov/ — дата обращения 02.06.2024.
4. Приложение к закону Алтайского края «Об утверждении стратегии социально-экономического экономического развития Алтайского края до 2035 года. Инвестиционный портал Алтайского края. https://invest.alregn.ru — дата обращения 01.07.2024.
5. Уткина С. // Советская Сибирь. http://www.sovsibir.ru/news/81731 — дата обращения 01.07.2024.
6. https://rccnews.ru/ru/news/petrochemical/68679 — дата обращения 01.07.2024
7. https://sfera.fm/news/mzhi/v-rossii-nachnut-proizvoditbiodizel-iz-otrabotannogo-masla — дата обращения 01.07.2024.
8. ASTM, 2023. «Standard Specification for Biodiesel Fuel Blendstock (B100) for Middle Distillate Fuels», ASTM D6751-23a. DOI:10.1520/D6751-23A, https://www.astm.org/d6751-23a.html — дата обращения 03.07.2024.
9. Hannu Jääskeläinen, Biodiesel Standards & Properties https://dieselnet.com/tech/fuel_biodiesel_std.php#:~:text=(4)%20200%20s%20i f%20fuel ,veget able%20oi l s%20and%20animal%20fats — дата обращения 03.07.2024.
10. ACEA, 2009. “Biodiesel Guidelines”, European Automobile Manufacturers Association, Brussels, Belgium, March 2009. http://www.acea.be/uploads/publications/20090423_B100_Guideline.pdf — дата обращения 03.07.2024.
11. Perez V.H., Silveira Junior E.G., Cubides D.C., David G.F., Justo O.R., Castro M.P.P., Sthel M.S. Heizir, de Castro F. // Chapter 13 in: S.S. da Silva and A.K. Chandel (eds.), Biofuels in Brazil. DOI: 10.1007/978-3-319-05020-1_13.
12. Lourinho G., Brito P. // Rev Environ Sci Biotechnol. 2015. V. 14. P. 287—316. DOI:10.1007/s11157-014-9359-x.
13. Bashir M.A., Wu S., Zhu J., Krosuri A., Khan M.U., Aka R.J.N. // Fuel Processing Technology. 2022. V. 227. Art. 107120. DOI:10.1016/j.fuproc.2021.107120.
14. Tiwari A., Rajesh V.M., Yadav A. Biodiesel production in microreactors: A review // Energy for Sustainable Development. 2018. V. 43. P. 143—161. DOI: https://doi.org/10.1016/j.esd.2018.01.002.
15. Welter R., Silva J. Jr., de Souza M., Lopes M., Taranto O., Santana H. // Preprints. 2022. Art. 2022020257. DOI:10.20944/preprints202202.0257.v1.
16. Atabani A.E., Silitonga A.S., Badruddin I.A., Mahlia T.M.I., Masjuki H.H., Mekhilef S.A. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2012. V. 16. P. 2070—2093. DOI:10.1016/j.rser.2012.01.003.
17. Mizik T., Gyarmati G. Economic and Sustainability of Biodiesel Production. A Systematic Literature Review. Clean Technol. 2021. V. 3. P. 19—36. DOI:10.3390/cleantechnol3010002.
18. Федоренко В.Ф., Буклагин Д.С., Мишуров Н.П., Тихонравов В.С. Развитие биоэнергетики, экологическая и продовольственная безопасность. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. 114 с.
19. https://tradingeconomics.com/commodity/sunflower-oil — дата обращения 01.07.2024.
20. https://www.allaboutfeed.net/market/feed-statistics/oilseedrape-price-again-approaches-e450-per-ton — дата обращения 01.07.2024.
21. h t t p s : // www.indexmundi.com/commodities/?commodity=soybean-oil — дата обращения 01.07.2024.
22. https://www.indexmundi.com/commodities — дата обращения 01.07.2024.
23. https://tradingeconomics.com/commodity/canola — дата обращения 01.07.2024.
24. https://www.selinawamucii.com/insights/prices/united-statesof-america/castor-oil — дата обращения 01.07.2024.
25. Akpan I.O., Edeh I., Uyigue L. // Petroleum and Chemical Industry International. 2023. V. 6. № 2. P. 131—141. https://www.researchgate.net/publication/370553707_A_Review_on_Biodiesel_Production
26. Maheshwari P., Haider M.B., Yusuf M., Klemeˇs J.J, Bokhari A., Beg M., Al-Othman A., Kumar R., Jaiswal A.K. // Journal of Cleaner Production. 2022. V. 355. Art. 131588. DOI:10.1016/j.jclepro.2022.131588.
27. Википедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/Биодизель — дата обращения 02.07.2024.
28. Marchetti J.M., Miguel V.U., Errazu A.F. // Renew. Sustainable Energy Rev. 2007. V. 11. P. 1300—1311. DOI:10.1016/j.rser.2005.08.006.
29. Ismaeel H.K., Albayati T.M., Dhahad H.A., Al-Sudani F.T., Salih I.K., Saady N.M.C., Zendehboudi S. // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2024. Art. 109767. DOI:10.1016/j. cep.2024.109767.
30. Changmai B., Vanlalveni C., Ingle A.P., Bhagat R., Rokhum S.L. // RSC Advances. 2020. V. 10. № 68. P. 41625—41679. DOI: 10.1039/d0ra07931f.
31. Noriega M.A., Narváez P.C. // Energy. 2020. V. 211. Art. 118724. DOI:10.1016/j.energy.2020.118724.
32. Gopi R., Muniyappan D., Ramanathan A. // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2024. V. 195. Art. 109646. DOI:10.1016/j.cep.2023.109646.
33. Thangarasu V., Siddharth R., Ramanathan A. // Ultrason. Sonochem. 2020. V. 60. Art. 104764. DOI:10.1016/j.ultsonch.2019.104764.
34. Subramaniam K., Wong K.Y., Wong K.H., Chong C.T., Ng J.-H. // Energies. 2024. V. 17. Art. 2103. DOI:10.3390/en17092103.
35. Biabani A., Khoshhal A., Aghel B. // Fuel. 2023. V. 333. Art. 126270. DOI:10.1016/j.fuel.2022.126270.
36. Yusuf H.A., Al Abbasi O., Alalqam W.M., Alwadi A.A., Alnajim M.M. // Cleaner Energy Systems 7. 2024. Art. 100098. DOI:10.1016/j.cles.2023.100098.
37. Muranaka Y., Maki, T., Hasegawa I., Nakagawa H., Kubota R., Kaji R., Mae K. // J. Chem. Eng. Jpn. 2023. V. 56. Art. 2213283. DOI:10.1080/00219592.2023.2213283.
38. Gopi R., Thangarasu V. Angkayarkan Vinayakaselvi M., Ramanathan A. // Renew. Sustainable Energy Rev. 2022. V. 154. Art. 111869. DOI:10.1016/j.rser.2021.111869.
39. Pavlovic S., Šelo G., Marinkovic D., Planinic M., Tišma M., Stankovic M. // Micromachines. 2021. V. 12. Art. 120. DOI:10.3390/mi12020120.
40. Mohd Laziz A., KuShaari K., Azeem B., Yusup S., Chin J., Denecke J. // Chem. Eng. Sci. 2020. V. 219. Art. 115532. DOI:10.1016/j.ces.2020.115532.
41. Mohd Laziz A., Chuah C.Y., Denecke J., Bilad M.R., Ku Shaari K.Z. // Sustainability. 2023. V. 15. Art. 6148. DOI:10.3390/ su15076148.
42. Aghel B., Gouran A., Parandi E., Jumeh B.H., Nodeh H.R. // Renew. Energy. 2022. V. 200. P. 294—302. DOI:10.1016/j.renene.2022.09.045.
43. Mohadesi M., Gouran A., Dehnavi A.D. // Energy. 2021. V. 219. Art. 119671. DOI:10.1016/j.energy.2020.119671.
44. Mohadesi M., Aghel B., Maleki M., Ansari A. // Fuel. 2020. V. 273. Art. 117736. DOI:10.1016/j.fuel.2020.117736.
45. Mohadesi M., Aghel B., Maleki M., Ansari A. // Fuel. 2020. V. 263. Art. 116659. DOI:10.1016/j.fuel.2019.116659.
46. Mohadesi M., Aghel B., Maleki M., Ansari A. // Renew. Energy. 2019. V. 136. P. 677—682. DOI:10.1016/j. renene.2019.01.039.
47. Aghel B., Mohadesi M., Razmehgir M.H., Gouran A. // Biomass Convers. Biorefinery. 2022. V. 13. P. 13921—13935. DOI:10.1007/s13399-021-02262-7.
48. Gojun M., Šalic A., Zelic B. // Renew. Energy. 2021. V. 180. P. 213—221. DOI:10.1016/j.renene.2021.08.064.
49. Abdulla Yusuf H., Elkanzi E.M., Hossain S.M.Z., Alsaei A.M., Alhindy A.H., Ebrahem E. // Arab. J. Basic Appl. Sci. 2020. V. 27. P. 239—247. DOI:10.1080/25765299.2020.1766789.
50. Yusuf H.A., Hossain S.M.Z., Aloraibi S., Alzaabi N.J., Alfayhani M.A., Almedfaie H.J. // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2022. V. 172. Art. 108792. DOI:10.1016/j.cep.2022.108792.
51. Akkarawatkhoosith N., Bangjang T., Kaewchada A., Jaree A. //Energy Rep. 2023. V. 9. P. 5299—5305. DOI:10.2139/ssrn.4191092.
52. Jume B.H., Parandi E., Nouri M., Aghel B., Gouran A., Nodeh H.R., Hesam kamyab, Cho J., Rezania S. // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2023. V. 191. Art. 109479. DOI:10.1016/j.cep.2023.109479.
53. Yue Q., Gao L., Xiao G., Xu W. // Energies. 2023. V. 16. Art. 4798. DOI:10.3390/en16124798.
54. Thangarasu V., Siddharth R., Ramanathan A. // Ultrason. Sonochem. 2020. V. 60. Art. 104764. DOI:10.1016/j.ultsonch.2019.104764.
55. Yusuf H.A., Abdulla A.F., Radhi F.A., Hussain Z.J.A. // Energy Nexus. 2024. V. 13. Art. 100276. DOI:10.1016/j.nexus.2024.100276.
56. Guan G., Kusakabe K., Moriyama K., Sakurai N. // Ind. Eng. Chem. Res. 2009. V. 48. P. 1357—1363. DOI:10.1021/ie800852x.
57. Baydir E., Aras O. // Chem. Eng. Process. Process Intensif. 2022. V. 170. Art. 108719. DOI:10.1016/J.CEP.2021.108719.
Рецензия
Для цитирования:
Андреев Д.В., Лукоянов И.А., Тимофеева М.Н. Применение микроканальных реакторов для производства биодизельного топлива. Катализ в промышленности. 2025;25(2):3-17. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-2-3-17
For citation:
Andreev D.V., Lukoyanov I.A., Timofeeva M.N. Microchannel reactor technologies for biodiesel production. Kataliz v promyshlennosti. 2025;25(2):3-17. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2025-2-3-17
Просмотров:
255
Послать статью по эл. почте 