Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Каталитическая дегидратация биоэтанола в этилен


https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-1-57-73

Полный текст:


Аннотация

В настоящем обзоре приводится анализ современной научной и патентной литературы по исследованиям катализаторов и процессов дегидратации этанола с целью получения этилена, с учетом специфических особенностей использования биосырья.


Об авторах

И. С. Яковлева
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия


С. П. Банзаракцаева
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия


Е. В. Овчинникова
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия


В. А. Чумаченко
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия


Л. А. Исупова
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск
Россия


Список литературы

1. Брагинский О.Б. Мировая нефтехимическая промышленность. М.: Наука, 2003. 556 с.

2. True W.R. // Oil and Gas Journal. - 2012. - 110 (7). - P. 29.

3. Bender M. // ChemBioEng Reviews. - 2014. - 1 (4). - P. 136–147.

4. Kanaparthi R., Mei Hui L., Yi-Fan H., Borgna A. // Catalysis Communications. - 2009. - 10 (5). - P. 567–571.

5. Zavyalova U., Holena M., Schlogl R., Baerns M. // ChemCatChem. - 2011. - 3(12). - P. 1935–1947.

6. Lunsford J.H. // Catal. Today. - 2000. - 63. - P. 165-174.

7. Gärtner C.A., Veen A.C., Lercher J.A. // ChemCatChem. - 2013. - 5. - P. 3196–3217.

8. Кожевников И.В. Катализ кислотами и основаниями. Новосибирск: НГУ, 1991. 123 с.

9. Morschbaker A. // Macromolecular Science. - 2009. - 49. - P. 79–84.

10. Arai H., Take J. I., Saito Y., Yoneda Y. // J. Catal. - 1967. - 9 (2). - P. 146−153.

11. Kochar N.K. // Chem. Eng. - 1980. - 28 (1). - P. 80−81.

12. Bastianoni S., Marchettini N. // Biomass Bioenergy. - 1996. - 11 (5). - P. 411−418.

13. Fan D., Dai D.-J. // Materials. - 2013. - 6. - P. 101-115.

14. Zhang M., Yu Y. // Ind. Eng. Chem. Res. - 2013. - 52. - P. 9505−9514

15. Варфоломеев С.Д., Ефременко Е.Н., Крылова Л.П. // Успехи химии. 2010. 79 (6). С. 544–564.

16. Жуков А.В. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2010. № 12. С.147–150.

17. Ким С. Топливный этанол – российские перспективы // The Chemical Journal. - 2006. - 11. - С. 34–37.

18. Крылова А.Ю., Козюков Е.А., Лапидус А.Л. // Химия твердого тела. 2008. № 6. С. 39–47.

19. Balat M., Balat H., Öz C. // Progress in Energy and Combustion Sci. - 2008. - 34. - P. 551–573.

20. Третьяков В.Ф., Макарфи Ю.И., Талышинский Р.М., Французова Н.А., Третьяков К.В. // Вестник МИТХТ. 2010. № 5 (4). С. 5–22.

21. Моисеев И.И. // Успехи химии. 2013. № 82 (7). С. 616–623.

22. Sun J., Wang Y. // ACS Catal. - 2014. - 4. - P. 1078−1090.

23. Доржиев С.С., Патеева И.Б. // Ползуновский вестник. 2011. № 2/2. С. 251–255.

24. Kagyrmanova A.P., Chumachenko V.A., Korotkikh V.N., Kashkin V.N., Noskov A.S. // Chem. Eng. J. – 2011. - 176-177. P. 188-194.

25. Чупрова Н.А., Рязанова Т.В. // Химия растительного сырья. 2010. № 2. С. 49–52.

26. Будаева В.В., Макарова Е.И., Скиба Е.А., Сакович Г.В. // Катализ в промышленности. 2013. № 3. С. 60–66.

27. Байбакова О.В., Скиба Е.А. // Ползуновский вестник. 2014. № 3. С. 181–185.

28. Riitonen T., Eta V., Hyvärinen S., Jönsson L.J., Mikkola J.P. // Advances in Chem. Eng. - 2013. - 42. - P. 1–73.

29. Hong J., Zhang Y., Xu X., Li X. // Biomass and bioenergy. - 2014. - 67. - P. 304–311.

30. Bos H.L., Meesters K.P.H., Conijn S.G., Corré W.J, Patel M.K. // Biofuels, Bioprod. Bioref. - 2012. - 6. - P. 146–158.

31. Мурзин Д.Ю., Симакова И.Л. // Катализ в промышленности. 2011. № 3. С. 8–40.

32. Скиба Е.А., Будаева В.В., Макарова Е.И., Павлов И.Н., Золотухин В.Н., Сакович Г.В. // Вестник Казан. технолог. ун-та. 2013. № 16 (22). С. 202–205.

33. Pang J., Zheng M., Sun R., Song L., Wang A., Wang X., Zhang T. // Bioresource Technology. - 2015. - 175. - P. 424-429.

34. Xu X. Y., Xie A. J. // China Surfact. Deterg. Cosmet. - 1988. – 5. – P. 23−28.

35. Maity S.K. Opportunities, recent trends and challenges of integrated biorefinery: Part II. - 2015. - 43. - P. 1446–1466.

36. Ren Е., Daniëls B., Patel M.K., Blok K. // Resources, Conservation and Recycling. - 2009. - 53. - P. 653–663.

37. Haro P., Ollero P., Trippe F. // Fuel Processing Technology. - 2013. - 114. - P. 35–48.

38. Gandini A., Lacerda T.M. // Progress in Polymer Sci. - 2015. – Р. 39.

39. Queiroz A.U.B., Collares-Queiroz F.P. // Polymer Reviews. -2009. - 49(2). - P.65-78.

40. Chen G.W., Li S.L., Jiao F.J. // Catal. Today. – 2007. - 125 (1−2). – P. 111−119.

41. Пат. CN 102372544 А, Китай. Опубл. 14.03.2012. 6 с.

42. Schill S.R. Braskem starts up ethanol to ethylene plant. - [Электронный ресурс]. URL: // http:// www.ethanolproducer.com/ articles/ 7022/ braskem_starts_up_ethanol_to ethylene_plant/ (дата обращения: 23.02.2015).

43. Chen G.Q. Plastics from Bacteria: Natural Functions and Applications. - Springer. - 2010. - 453 P.

44. Tardy M. Solvay Indupa will produce bioethanol-based vinyl in Brasil & Conciders State of the Art power generation in Argentina. Polyvinylchloride (PVC) Derived From Sugar Cane and Salt // Press Release. – 2007 - Dec. 14

45. Пат. 4134926 A, США. Опубл. 16.01.1979.

46. Пат. 4232179 А, США. Опубл. 04.11.80.

47. Braskem and Grace form partnership to develop green chemicals // Focus on catalysts. - Sept. 2012. - P. 3–4.

48. Participation in Production of sugarcane derived chemicals in Brazil with The Dow Chemical Company // News Release. – 2011. - Jul. 20 [Электронный ресурс]. URL: http://www.mitsui.com/jp/en/release/2011/1194650_1803.html (дата обращения: 16.03.2015).

49. Kochar N.K., Merims R., Padia A.S. // Chem. Eng. Prog. – 1981. - 77 (6). – P. 66−70.

50. Gao Z., He M.Y., Dai Y.Y. Zeolite Catalysis and Separation Technology. Beijing: China Petrochemical Press, 1999.

51. Rothman H., Greenshields R., Rosillo C.F. Energy from Alcohol: The Brazilian Experience // University Press of Kentucky. - 1983. – 200 P.

52. Pan L.R., Li H.X. // Petrochem. Technol. – 1985. - 14 (3). – P. 154−157

53. Pan L.R., Li H.X. // Petrochem. Technol. – 1987. - 16 (11). – P. 764−768

54. Xu R.R., Gao Z., Xu Y. Progress in Zeolites Science: A China Perspective // World Scientific Pub Co Inc. - 1995. – Р. 195.

55. Tsao G.T., Ouyang P. Biotechnology in China II. Chemicals, Energy and Environment. Series: Advances in Biochemical Engineering // Springer. - 2010. – 122 (XIV). – Р. 266.

56. Pinho A.R., Cabral J.A.R., Leite L.F. Ethanol: A green raw material for the petrochemical industry. 234th ACS National Meeting; Boston, MA, 2007.

57. Gao H.B. Organic Chemistry. Beijing: Higher Education Press, 2005. - 4th ed.

58. Helmut K., Rainer K. // J. Catal. – 1966. - 5 (2). – P. 264−270.

59. Knözinger H. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. – 1968. - 7 (10). – P. 791−805.

60. Galvita V.V., Semin G.L., Belyaev V.D., Semikolenova V.A., Tsiakarasb P., Sobyanin V.A. // Appl. Catal. - 2001. - 220 (1−2). – P. 123−127.

61. Pines H., Brown S.M. // J. Catal. – 1971. – 20 (1). – P. 74–78.

62. Knözinger H., Bühl H., Ress E. // J. Catal. – 1968. – 12 (2). – P. 121–128.

63. Narayanan C.R., Srinivasan S., Datye A.K., Gorte R., Biaglow A. // J. Catal. – 1992. – 138. – P. 659–674.

64. Knözinger H., Bühl H., Kochloefl K. // J. Catal. – 1972. - 24 (1). – P. 57−68.

65. Takezawa N., Hanamaki C., Kobayashi H. // J. Catal. – 1975. - 38 (1−3). – P. 101−109.

66. Costa E., Uguina A., Aguado J., Hernandez P.J. // Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. – 1985. - 4 (2). – P. 239−244.

67. Saito Y., Niiyama H. // J. Catal. – 1987. - 106 (2). - P. 329−336.

68. Phung T.K., Lagazzo А., Crespo M.Á.R., Escribano V.S., Busca G. // J. Catal. - 2014. - 311. - P. 102–113

69. Golay S., Doepper R., Renken A. // Appl.Catal. – 1998. – 172. – P. 97–106.

70. Koubek J., Pasek J., Ružtčka V. // Stud. Surf. Sci. Catal. - 1981. – 7 (B). - P. 853–865.

71. Koubek J., Pasek J., Ružtčka V. // Stud. Surf. Sci. Catal. - 1980. - 6. - P. 251–260.

72. Di Cosimo J.I., Diez V.K., Xu M., Iglesia E., Apesteguia C.R. Structure and surface and catalytic properties of Mg-Al basic oxides // J. Catal. - 1998. - 178. - P. 499–510.

73. Ramesh K., Hui L.M., Han Y.F. // Catal. Сommun. – 2009. - 10 (5). – P. 567−571.

74. Malysheva L.V., Kotsarenko N.S., Paukshtis E.A. // React. Kinet. Catal. Lett. – 1981. – 16 (4). – P. 365–369.

75. Vinek H., Lercher J.A., Noller H. // J. Mol. Catal. – 1985. – 30 (3). – P. 353–359.

76. Mostafa M.R., Youssef A.M., Hassan S.M. // Materials letters. – 1991. – 12 (3). – P. 207–213.

77. Zotov R.A., Molchanov V.V., Volodin A.M., Bedilo A.F. // J. Catal. – 2011. – 278. – P. 71–77.

78. Srinivasan S., Narayanan C.R., Biaglow A., Gorte R., Datye A.K. // Appl. Catal. – 1995. – 132. – P. 271–287.

79. Chiang H., Bhan A. // J. Catal. – 2010. - 271. – P. 251–261.

80. Hu T.G., Cheng K.K., Zhang J.A., Wang Y.G. // Mod. Chem. Ind. – 2007. - 27 (2). - P. 96−99.

81. Pearson D.E., Tanner R.D., Picciotto I.D., Sawyer J.S., Cleveland J.H. // Prod. Res. Dev. – 1981. - 20 (4). – P. 734−740.

82. Кожевников И.В. // Успехи химии. 1987. Т. 56. С. 1417.

83. Haber J., Pamin K., Matachowski L., Napruszewska B., Poltowicz J. // J. Catal. - 2002. - 207. - P. 296–306.

84. Saito Y., Cook P.N., Niiyama H., Echigoya E. // J. Catal. – 1985. – 95 (1). – P. 49–56.

85. Varisli D., Dogu T., Dogu G. // Chem. Eng. Sci. – 2007. – 62. – P. 5349–5352.

86. Vázquez P., Pizzio L., Cáceres C., Blanco M., Thomas H., Alesso E., Finkielsztein L., Lantaño B., Moltrasio G., Aguirre J. // J. Mol. Catal. – 2000. – 161. – P. 223–232.

87. Xu R.R., Pang W.Q., Yu J.H. Zeolite and Porous Materials Chemistry. Beijing: Science Press. – 2004. – Р. 616.

88. Corma A., Perez-pariente J. // Clay minerals. – 1987. – 22. – P. 423–433.

89. Suzuki E., Idemura S., Ono Y. // Applied clay science. – 1988. – 3 (2). – P. 123–134.

90. Zhang X., Wang R.J., Yang X.X., Zhang F.B. // Microporous Mesoporous Mater. – 2008. - 116 (1−3). – P. 210−215.

91. Sun H., Lu L., Chen X., Jiang Zh. // Separation and Purification Technology. – 2008. – 58 (3). – P. 429–436.

92. Phillips C.B., Datta R. // Ind. Eng. Chem. Res. – 1997. – 36. – P. 4466–4475

93. Le Van Mao R, Levesque P., Mclaughlin G., Dao L.H. // Appl. Catal. – 1987. – 34. – P. 163–179.

94. Bi J., Guo X., Liu M., Wang X. // Catal. Today. – 2010. – 149 (1-2). – P. 143–147.

95. Echevsky G.V., Ayupov A.B., Paukshtis E.A. // Stud. Surf. Sci. Catal. – 2001. – 139. – P. 77–84.

96. Stepanov A.G., Paukshtis E.A., Chesnokov V.V., Ione K.G. // Stud. Surf. Sci. Catal. – 2000. – 130 . – P. 2969–2974.

97. Ivanova S., Vanhaecke E., Dreibine L., Louis B., Pham Ch., Pham-Huu C. // Appl. Catal. – 2009. – 359 (1-2). – P. 151–157.

98. Wu L-P., Li X-J., Yuan Zh-H., ChenY. // Catalysis Communications. – 2009. – 11 (1). – P. 67–70.

99. Hao T. // Petrochem. Technol. – 1985. - 14 (2). – P. 92−93.

100. Le Van Mao R., Nguyen T. M., McLaughlin G. P. // Appl. Catal. – 1989. - 48 (2). – P. 265−277.

101. Takahara I., Saito M., Inaba M., Murata K. // Catal. Lett. – 2005. - 105 (3−4). – P. 249−252.

102. Jia O.Y., Kong, F.X., Su G.D., Hu Y.C., Song Q.L. // Catal. Lett. – 2009. - 132 (1−2). – P. 64−7453.

103. Lok B.M., Messina C.A., Patton R.L. // J. Am. Chem. Soc. – 1984. - 106 (20). – P. 6092−6093.

104. Djieugoue M.A., Prakash A.M. // J. Phy. Chem. – 2000. - 104 (27). – P. 6452−6461.

105. Wang D.Y., Li J.L., Fan M.G. // Chin. J. Catal. – 1992. - 13 (3). – P. 234−236.

106. Dahl I.M., Wendelbo R., Andersen A., Akporiaye D., Mostada H., Fuglerudet T. // Microporous Mesoporous Mater. – 1999. - 29 (1−2). – P. 159−171.

107. Zhou T., Shi X.X., Wu L.N., Cui Q., Wang H.Y., Hu Y., Huang H. // J. Chem. Eng. Chin. Univ. – 2011. - 25 (3). – P. 453−458.

108. Пат. CN103521257 A, Китай. Опубл. 22.01.2014.

109. Пат. CN102744102 A, Китай. Опубл. 24.10.2012.

110. Пат. CN101579637 A, Китай. Опубл. 23.05.2012.

111. Пат. CN103182317 A, Китай. Опубл. 03.07.2013.

112. Пат. CN103121694 A, Китай. Опубл. 29.05.2013.

113. Пат. CN103030491 A, Китай. Опубл. 10.04.2013.

114. Пат. CN101439297 B, Китай. Опубл. 20.07.2011.

115. Wu L., Li X., Yuan Zh., Chen Y. // Bull. Korean Chem. Soc. -2014. - 35 (2). – P. 525–530.

116. Пат. CN102806101 A, Китай. Опубл. 5.12.2012.

117. Gao X., Wachs I.E. // Catal. Today. – 1999. – 51 (2). – P. 233–254.

118. Golay S., Kiwi-Minsker L., Doepper R., Renken A. // Chem. Eng. Sci. – 1999. – 54. – P. 3593–3598.

119. Doheim M.M., El-Shobaky H.G. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2002. – 204. – P. 169-174.

120. El-Shobaky G.A., Doheim M.M., Ghozza A.M., El-Boohy H.A. // Materials letters . – 2002. – 57 (3). – P. 525–531

121. Abu-Zied B.M., El-Awad A.M. // J. Mol. Catal. – 2001. - 176 (1-2). – P. 227–246.

122. Zaki T. Catalytic dehydration of ethanol using transition metal oxide catalysts // Journal of Colloid and Interface Science. – 2005. – 284. – P. 606–613.

123. El-Sharkawy E.A., El-Hakam S.A., Samra S.E. // Mater. Lett. – 2000. – 42. – P. 331–338.

124. Doheim M.M., Hanafy S.A. El-Shobaky G.A. // Materials letters. – 2002. – 55 (5). – P. 304-311.

125. El-Katatny E.A., Halawy S.A., Mohamed M.A., Zaki M.I. // Appl.Catal. – 2000. – 199. – P. 83–92.

126. Riad M., Sobhi Z., Mikhail S. // J. Eng. Appl. Sci. – 2002. – 49 (1). – P. 195-208.

127. Bakoyannakis D.N., Zamboulis D., Stalidis G.A. Deliyanni E.A. // J. Chem. Technol. Biotechnol. – 2001. – 76. – P. 1159.

128. Solinas V., Rombi E., Ferino I., Cutrufello M.G., Colón G., Navío J.A. // J. Mol. Catal. – 2003. – Vol. 204-205. – P. 629–635.

129. Zhuang Q., Miller J.M. // Appl. Catal. – 2001. – Vol. 209. – P. 1–6.

130. Ahmed A.I., El-Hakam S.A., Samra S.E., EL-Khouly A.A., Khder A.S. // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. – 2008. – 317. – P. 62–70.

131. Luy J.C., Parera J.M. // Appl. Catal. – 1986. – 26. – P. 295–304.

132. Corma A., Fornés V., Juan-Rajadell M.I., López Nieto J.M. // Appl. Catal. – 1994. – 116 (1-2). – P. 151–163.

133. Pines H., Haag W.O. // J. Am. Chem. Soc. – 1960. – 82 (10). – P. 2471–2482.

134. Zhu X.R. Dehydration of bioethanol into ethylene over modified nano-scale HZSM-5 catalysts, Dalian: Dalian University of Technology, 2007.

135. Пат. CN101486479, Китай. Опубл. 27.04.2011.

136. Roca F.F., De Mourgues L., Trambouze Y. // J. Catal. – 1969. –14 (2). – P. 107−113.

137. Makgoba N.P., Sakuneka T.M., Koortzen J.G., Schalkwyk C., Botha J.M., Nicolaides C.P. // Appl. Catal. – 2006. – 297. – P. 145–150.

138. Finocchio E., Busca G., Rossini S., Cornaro U., Piccoli V., Miglio R. // Catal. Today. – 1997. – 33 (1-3). – P. 335–352.

139. Пат. 4260845 США. Опубл. 7.04.1981.

140. Xu J. // Chem. React. Eng. Technol. – 2011. – 27 (1). – P. 64−67.

141. Ezzo E.M., Elnabarawy T., Youssef A.M. // Surf. Technol. – 1979. – 9 (2). – P. 111−118.

142. Ezzo E.M., El-Shobaky G.A., Selim M.M. // Surf. Technol. – 1980. – Vol. 10, №1. – P. 47−54.

143. Ezzo E. M., Yousef E. M., Mazhar H. S. // Surf. Technol. - 1981. – 14 (1). – P. 65−72.

144. Пат. 4302357 США. Опубл. 24.11.1981.

145. Пат. 2438775 России. Опубл.10.01.2012.

146. Зотов Р.А. Разработка катализаторов на основе алюминия для процесса получения олефинов из спиртов. Дис. … канд. хим. наук. Новосибирск, 2010. 152 с..

147. Пат. CN102649670 Китай. Опубл. 15.10.2014.

148. Пат. CN101940919 Китай. Опубл. 12.01.2011.

149. Yu Y.X., Liu B.W. // J. Chem. Ind. Eng. – 1995. –16 (2). – P. 8−10.

150. Li Y., Chen X.C., Sun W., Liu S.W., Hou W. // J. Beijing Univ. Chem. Technol. – 2007. –34 (5). – P. 449−452.

151. Пат. CN103833502 Китай. Опубл. 4.06.2014.

152. Данилевич В.В., Исупова Л.А., Паукштис Е.А., Ушаков В.А. // Кинетика и катализ. 2014. Т. 55. № 3. С. 391–398.

153. Пат. 2335457 России. Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе. Опубл. 10.10.2008.

154. Харина И.В., Исупова Л.А., Литвак Г.С., Мороз Э.М., Крюкова Г.Н., Рудина Н.А., Танашев Ю.Ю., Пармон В.Н. // Кинетика и Катализ. 2007. № 48 (2). C. 343–352.

155. Dömöka M., Tótha, M., Raskób J., Erdőhelyi A. // Appl. Catal. – 2007. – 69 (3−4). –P. 262−272.

156. Chen Y. Simulation and Synthesis of Heat Exchange Networks for Producing Ethylene from Ethanol, Tianjin: Tianjin University, 2007.

157. Sundaram K. M., Shreehan M. M., Olszewski E. F. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology: Ethylene. New York: Wiley and Sons. – 2010.

158. Пат. 4423270 США. Опубл. 27.12.1983.

159. Пат. 20130178674 A1 США. Опубл. 11.07.2013.

160. Пат. 20100145125 Al США. Опубл. 10.06.2010.

161. Пат. EP 1942089 A1. Опубл. 9.07.2008.

162. Tavoulareas E.S. // Annu. Rev. Energy Environ. – 1991. – 16. – P. 25−57.

163. Henning G.P., Perez G.A. // Chem. Eng. Sci. – 1986. – 41 (1). – P. 83−88.

164. Froment G.F. // Chem. Ing. Technik. – 1974. – 46 (9). – P. 374−386.

165. Lopez A.S., De Lasa H.I., Porras J.A. // Chem. Eng. Sci. – 1981. – 36 (2). – P. 285−291.

166. Wang J., Zhang S.W. // Energy Conserv. Technol. – 2008. – 26 (148). – P. 150−167.

167. Пат. EP 2196444 A1. Опубл. 16.06.2010.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Яковлева И.С., Банзаракцаева С.П., Овчинникова Е.В., Чумаченко В.А., Исупова Л.А. Каталитическая дегидратация биоэтанола в этилен. Катализ в промышленности. 2016;16(1):57-73. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-1-57-73

For citation: Yakovleva I.S., Banzaraktsaeva S.P., Ovchinnikova E.V., Chumachenko V.A., Isupova L.A. Catalytic Dehydration of Bioethanol to Ethylene. Review. Kataliz v promyshlennosti. 2016;16(1):57-73. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-1-57-73

Просмотров: 360

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)