Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск

ПРОБЛЕМЫ СТАБИЛЬНОСТИ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРОДЕОКСИГЕНАЦИИ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА БИОМАССЫ

Полный текст:

Аннотация

В результате совместных исследований, проведенных ИК СО АН СССР и отраслевым институтом НИОПиК, был разработан высокоэффективный катализатор ИКН-1 производства фталевого ангидрида окислением нафталина воздухом в трубчатом реакторе c неподвижным слоем катализатора. В мировой практике и в Советском Союзе эталонным катализатором в этом процессе считался ванадий-калий-сульфатиликагелевый катализатор (ВКСС), который при нагрузке по нафталину 40 г/(л кат.·ч) давал выход фталевого ангидрида 88 мол.%. В отличие от катализатора ВКСС, катализатор ИКН-1, имея бидисперсную пористую структуру с долей макропор не ниже 40 %, позволил увеличить выход фталевого ангидрида до 92 мол.% и повысить съем продукта до 60 г/(л кат.·ч). Катализатор ИКН-1 был внедрен на Челябинском лакокрасочном заводе и Рошальском химкомбинате в 1970-е гг., где успешно эксплуатировался c прогнозируемыми показателями более 25 лет. На примере ИКН-1 показано, каким тернистым бывает путь от разработки катализатора до его внедрения в промышленность.

Об авторах

В. А. Яковлев
Институт катализа СО РАН, Новосибирск
Россия

канд. хим. наук, зав. лабораторией каталитических процессов переработки возобновляемого сырья Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Тел.: (383) 330-62-54



М. В. Быкова
Институт катализа СО РАН, Новосибирск Новосибирский государственный университет
Россия

аспирант, мл. науч. сотрудник того же института. Тел.: (383) 326-96-52



С. А. Хромова
Институт катализа СО РАН, Новосибирск Новосибирский государственный университет
Россия

канд. хим. наук, науч. сотрудник того же института. Тел.: (383) 326-96-52



Список литературы

1. Варфоломеев С.Д., Ефременко Е.Н., Крылова Л.П. //Успехи химии. 2010. Т. 79. № 6. С. 544.

2. Моисеев И.И. // Теоретическая и прикладная химия. 2010. Т. 46. № 6. С. 360.

3. Bridgwater A.V., Meier D., Radlein D. // Organic Geochemistry. 1999. V. 30. № 12. P. 1479.

4. Bridgwater A.V., Peacocke G.V.C. // Renewable and Sustainable Energy Rev. 2000. V. 4. № 1. P. 1.

5. Zhang Q., Chang J., Wang T., Xu Y. // Energ. Convers. Manag. 2007. V. 48. P. 87.

6. Гелетуха Г.Г., Железная Т.А. // Экотехнологии и энергосбережение. 2000. № 2. С. 3.

7. Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Химия древесины и синтетических полимеров. СПб.: СПбЛТА,1999.

8. Igathinathane C., Tumuluru J.S., Sokhansanj S., Bi X., Lim C.J., Melin S., Mohammad E. // Bioresource Technol. 2010. V. 101. P. 6528.

9. Mercader F.de Miguel, Groeneveld M.J., Kersten S.R.A., Venderbosch R.H., Hogendoorn J.A. // Fuel. 2010. V. 89. P. 2829.

10. Zhang S., Yan Y., Li T., Ren Z. // Bioresource Technol. 2005. V. 96, № 5. P. 545.

11. Elliott D.C. // Energy Fuels. 2007. V. 21. № 3. P. 1792.

12. Bejblova M., Zamostny P., Cerveny L., Cejka J. // Appl. Catal. A: Gen. 2005. V. 296. № 2. P. 169.

13. Дундич В.О., Яковлев В.А. // Химия в интересах устойчивого развития. 2009. Т. 17. № 5. С. 527.

14. Prochazkova D., Zamostny P., Bejblova M., Cerveny L., Cejka J. // Appl. Catal. A: Gen. 2007. V. 332. № 1. P. 56.

15. Lunzer S., Kramer R. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2000. V. 130. P. 2303.

16. Wildschut J., Melián-Cabrera I., Heeres H.J. // Appl. Catal. B: Environ. 2010. V. 99. № 1—2. P. 298.

17. Centeno A., Maggi R., Delmon B. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1999. V. 127. P. 77.

18. Wang W.Y., Yang Y.Q., Bao J.G., Luo H.A. // Catal. Commun. 2009. V. 11. № 2. P. 100.

19. Furimsky E. // Appl. Catal. A: Gen. 2003. V. 240. № 1—2. P. 1.

20. Dhandapani B., Clair T. St., Oyama S.T. // Appl. Catal. A: Gen. 1998. V. 168. № 2. P. 219.

21. Ramanathan S., Oyama S.T. // J. Phys. Chem. 1995. V. 99. № 44. P. 16365.

22. Lucy T.E., Clai T.P.S., Oyama S.T. // J. Mater. Res. 1998. V. 13. P. 2321.

23. Zhao H.Y., Li D., Bui P., Oyama S.T. // Appl. Catal. A: Gen. 2011. V. 391. P. 305.

24. Хромова С.А. Исследование процессов каталитической деоксигенации модельных соединений бионефти: Дис…канд. хим. наук. Новосибирск: Институт катализа им. Г.К. Борескова, 2010.

25. Vogelzang M.W., Li C.-L., Schuit G.C.A., Gates B.C., Petrake L. // J. Catal. 1983. V. 84. P. 170.

26. Bredenberg J.B.-S., Huuska M., Räty J., Korpio M. // J. Catal. 1982. V. 77. № 1. P. 242.

27. Viljava T.-R., Komulainen R.S., Krause A.O.I. // Catal.Today. 2000. V. 60. P. 83.

28. Ferrari M., Bosmans S., Maggi R., Delmon B., Grange P. // Catal. Today. 2001. V. 65. № 2—4. P. 257.

29. Viljava T.-R., Komulainen S., Selvam T., Krause A.O.I. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1999. V. 127. P. 145.

30. Bunch A.Y., Wang X., Ozkan U.S. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2007. V. 270. № 1—2. P. 264.

31. Mahfud F.H., Ghijsen F., Heeres H.J. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2007. V. 264. № 1—2. P. 227.

32. Furimsky E. // Appl. Catal. A: Gen. 2000. V. 199. № 2. P. 147.

33. Навалихина М.Д. Крылов О.В. // Успехи химии. 1998. Т. 67. № 7. C. 656.

34. Huber G.W., Corma A. // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V. 46. P. 7184.

35. Фегнел Д., Вегенер Г. Древесина: химия, ультраструктура, реакции. М.: Лесная промышленность, 1988. С. 56.

36. Maggi R., Delmon B. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1997. V. 106. P. 99.

37. Bridgwater A.V. // Appl. Catal. A: Gen. 1994. V. 116. P. 5.

38. Oasmaa A., Kuoppala E., Solantausta Y. // Energy Fuels. 2003. V. 17. № 2. P. 433.

39. Luo Z., Wang S., Liao Y., Zhou J., Gu Y., Cen K. // Biomass Bioenergy. 2004. V. 26. № 5. P. 455.

40. Grange P., Vanhaeren X. // Catal. Today. 1997. V. 36. P. 375.

41. Durand R., Geneste P., Moreau E.C., Pirat J.L. // J. Catal. 1984. V. 90. P. 147.

42. Laurent E., Delmon B. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1994. V. 88. P. 459.

43. Пат. 4795841 (US), 1989.

44. Elliott D.C., Baker E.G. // Energy from biomass & wastes X. Chicago: IGT, 1986. P. 765.

45. Lee C.-L., Ollis D.F. // J. Catal. 1984. V. 87. № 2. P. 325.

46. Senol O.I., Viljava T.R., Krause A.O.I. // Catal. Today. 2005. V. 100. № 3—4. P. 331.

47. Satterfield C.N., Yang S.H. // J. Catal. 1983. V. 81. № 2. P. 335.

48. Lee C.-L., Ollis D.F. // J. Catal. 1984. V. 87. № 2. P. 332.

49. Odebunmi E.O., Ollis D.F. // J. Catal. 1983. V. 80. № 1. P. 65.

50. Odebunmi E.O., Ollis D.F. // J. Catal. 1983. V. 80. № 1. P. 76.

51. Wandas R., Surygala J., Sliwka E. // Fuel. 1996. V. 75. № 6. P. 687.

52. Viljava T.-R., Krause A.O.I. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1997. V. 106. P. 343.

53. Zhang X., Watson E.J., Dullaghan C.A., Gorun S.M., Sweigart D.A. // Angew. Chem. Int. Ed. 1999. V. 38. № 15. P. 2206.

54. Furimsky E. // Appl. Catal. 1983. V. 6. P.159.

55. Senol O.I., Viljava T.-R., Krause A.O.I. // Catal. Today. 2005. V. 106. № 1—4. P.186.

56. Senol O.I., Ryymin E.-M., Viljava T.-R., Krause A.O.I. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2007. V. 268. № 1—2. P. 1.

57. Moreau C., Geneste P. // Theoretical Aspects of Heterogeneous Catalysis / J.B. Moffat (Editor). New York: Van Nostrand- Reihold, 1990. P. 256.

58. Gevert B.S., Otterstedt J.-E., Massoth F.E. // Appl. Catal. 1987. V. 31. P. 119.

59. Angelici R.J. // Polyhedron. 1997. V. 16. № 18. P. 3073.

60. Furimsky E. // Catal. Rev. Sci. Eng. 1983. V. 25 P. 421.

61. Huuska M., Rintala J. // J. Catal. 1985. V. 94. P. 230.

62. Senol O.I., Ryymin E.-M., Viljava T.-R., Krause A.O.I. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2007. V. 277. P. 107.

63. Gandarias I., Barrio V.L., Requies J., Arias P.L., Cambra J.F., Guemez M.B. // Inter. J. Hydrogen Energy. 2008. V. 33. P. 3485.

64. Bui V.N., Laurenti D., Delichйre P., Geantet C. // Appl. Catal. B: Environ. 2011. V. 101. P. 246.

65. Elliott D.C., Baker E.G. // Biotechnol. Bioeng. Symp. 1984. V. 14. P. 159.

66. Elliott D.C., Baker E.G. Catalytic Hydrotreating of Biomass Liquefaction Products to Produce Hydrocarbon Fuels. Interim Report No. PNL-5844. Richland: Pacific Northwest National Laboratory, 1986.

67. Ermakova M.A., Ermakov D.Yu. // Appl. Catal. A: Gen. 2003. V. 245. P. 277.

68. Wang W.Y., Yang Y.Q., Luo H.A., Liu W.Y. // Catal. Commun. 2010. V. 11. № 9. P. 803.

69. Wang W.Y., Yang Y.Q., Luo H.A., Hu T., Liu W.Y. // Catal. Commun. 2011. V. 12, № 6. P. 436.

70. Li H.X., Li H., Zhang J., Dai W., Qiao M.H. // J. Catal. 2007. V. 246. № 2. P. 301.

71. Wu Z., Zhang M., Li W., Mu S., Tao K. // J. Mol. Catal. A. 2007. V. 273. № 1—2. P. 277.

72. Yakovlev V.A., Simagina V.I., Trukhan S.N., Likholobov V.A. // Kinetics and Catalysis. 2000. V. 41. № 1. P. 25.

73. Yakovlev V.A., Terskikh V.V., Simagina V.I., Likholobov V.A. // J. Mol. Catal. A: Chem. 2000. V. 153. № 1—2. P. 231.

74. Yakovlev V.A., Simagina V.I., Likholobov V.A. // React. Kinet. Catal. Lett. 1998. V. 65. № 1. P. 177.

75. Ahmed K.W., Ali S.A., Ahmed S., Al-Saleh M.A. // Reac. Kinet. Mech. Cat. 2011. V. 103. P. 113.

76. Oyama S.T., Gott T., Zhao H., Lee Y.K. // Catal. Today. 2009. V. 143. P. 94.

77. Aronsson B., Lundstrom T., Rundqvist S. Borides, Silicides and Phosphides. London: Methuen, 1965.

78. Oyama S.T. // G. Ertl, H. Knozinger, J. Weitkamp (Editors) / Handbook of Catalysis. Weinheim: Springer-Verlag, 2008 Oyama S.T., Wang X., Lee Y.-K., Chun W.-J. // J. Catal. 2004. V. 221. № 2. P. 263.

79. Yakovlev V.A., Khromova S.A., Sherstyuk O.V, Dundich V.O., Ermakov D.Yu., Novopashina V.M., Lebedev M.Yu., Bulavchenko O., Parmon V.N. // Catal. Today. 2009. V. 144. P. 362.

80. Дундич В.О., Хромова С.А., Ермаков Д.Ю., Лебедев М.Ю., Новопашина В.М., Систер В.Г., Ямчук А.И., Яковлев В.А. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 5. С. 728.

81. Быкова М.В., Булавченко О.А., Ермаков Д.Ю., Лебедев М.Ю., Яковлев В.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2010. № 5. С.45.

82. Sheu Yu-H.E., Anthony R.G., Soltes E.J. // Fuel Process. Tech. 1988. V. 19. № 1. P. 31.

83. Adjaye J.D., Bakhshi N.N. // Biomass and Bioenergy. 1995. V. 8. № 4. P. 265.

84. Venderbosch R.H., Ardiyanti A.R., Wildschut J., Oasmaa A., Heeres H.J. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2010. V. 85. P. 674.

85. Patent application N2005292 (NL), priority 30.08.2010.

86. Wildschut J., Arentz J., Rasrendra C.B., Venderbosch R.H., Heeres H.J. // Environ. Prog. Sustain. Energy. 2009. V. 28. № 3. P. 450.

87. Venderbosch R.H., Heeres H.J. Pyrolysis Oil Stabilisation by Catalytic Hydrotreatment in Biofuel’s Engineering Process Technology, Edited by Marco Aurйlio dos Santos Bernardes, Open access, Intech, ISBN 978-953-307-480-1, 2011.


Для цитирования:


Яковлев В.А., Быкова М.В., Хромова С.А. ПРОБЛЕМЫ СТАБИЛЬНОСТИ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРОДЕОКСИГЕНАЦИИ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА БИОМАССЫ. Катализ в промышленности. 2012;(4):48-66.

For citation:


Yakovlev V.A., Khromova S.A., Bykova M.V. The problems of stability of nickel catalysts for hydrodeoxygenation of biomass pyrolysis products. Kataliz v promyshlennosti. 2012;(4):48-66. (In Russ.)

Просмотров: 345


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


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