Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Конверсия метанола в олефины: современное состояние и перспективы развития

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-5-281-296

Полный текст:

Аннотация

Получение олефинов методом каталитической трансформации метанола на цеолитах и цеотипах вызывает широкий интерес как научного сообщества, так и специалистов в различных смежных областях народного хозяйства. На сегодняшний день в связи с постепенным промышленным внедрением вышеуказанного процесса фокус внимания постепенно смещается с научных исследований, посвященных синтезу и модификации цеолитов и цеотипов различной структуры, к исследованиям пилотных и промышленных установок, а также определению основных экономических и экологических показателей как существующих, так и планируемых к строительству производств. Только в 2019 г. в Китае было лицензировано строительство 26 производственных площадок производительностью 14 млн т/год по этилену и пропилену и введено в строй 14 предприятий общей производительностью 7,67 млн т/год по этилену и пропилену. Созданные производства включают полный цикл переработки угля, состоящий из установок газификации угля с получением синтез-газа, установок получения метанола, олефинов, их очистки и получения полиэтилена и полипропилена. При этом общая производительность введенных в строй установок составила более 21 млн т/год по этилену и пропилену. Представленная статья посвящена обзору литературных источников, вышедших в зарубежных изданиях за последние пять лет, касающихся вопросов получения и модификации катализаторов, технологических, экономических и экологических аспектов получения олефинов из метанола.

Об авторах

Р. В. Бровко
Тверской государственный технический университет
Россия


М. Г. Сульман
Тверской государственный технический университет
Россия


Н. В. Лакина
Тверской государственный технический университет
Россия


В. Ю. Долуда
Тверской государственный технический университет
Россия


Список литературы

1. Kaiser S.W. Production of light olefins // Book Production of light olefins / Editor. ‒ US: Union Carbide Corporation, 1985.

2. Lewis J.M.O. // Studies in Surface Science and Catalysis / Ward J. W.Elsevier, 1988. Р. 199–207.

3. Vora B.V., Marker T.L., Barger P.T., Nilsen H.R., Kvisle S., Fuglerud T. // Studies in Surface Science and Catalysis / de Pontes M. и др.Elsevier, 1997. Р. 87–98.

4. Barger P.T., Vora B.V., Pujadó P.R., Chen Q. 1 // Studies in Surface Science and Catalysis / Anpo M. и др.Elsevier, 2003. Р. 109–114.

5. Chen J.Q., Bozzano A., Glover B., Fuglerud T., Kvisle S. // Catalysis Today. 2005. T. 106. № 1. C. 103-107. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2005.07.178.

6. Chen J.Q., Vora B.V., Pujadó P.R., Gronvold, Fuglerud T., Kvisle S. // Studies in Surface Science and Catalysis / Bao X., Xu Y.Elsevier, 2004. ‒C. 1-6.

7. MTO complex planned for Nigeria // Focus on Catalysts. 2002. T. 2002. № 12. C. 6. https://doi.org/10.1016/S1351-4180(02)01240-0.

8. Technip to deliver Belgian demo MTO unit // Pump Industry Analyst. 2006. T. 2006. № 2. C. 3-4. https://doi.org/10.1016/S1359-6128(06)71248-4.

9. Gogate M.R. // Petroleum Science and Technology. 2019. T. 37. № 5. C. 559-565. 10.1080/10916466.2018.1555589.

10. Sun C., Wang Y., Zhao A., Wang X., Wang C., Zhang X., Wang Z., Zhao J., Zhao T. // Applied Catalysis A: General. 2020. T. 589. C. 117314. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2019.117314.

11. Jiang X., Su X., Bai X., Li Y., Yang L., Zhang K., Zhang Y., Liu Y., Wu W. // Microporous and Mesoporous Materials. 2018. T. 263. C. 243-250. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.12.029.

12. Losch P., Pinar A.B., Willinger M.G., Soukup K., Chavan S., Vincent B., Pale P., Louis B. // Journal of Catalysis. 2017. T. 345. C. 11-23. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2016.11.005.

13. Huang F., Cao J., Wang L., Wang X., Liu F. // Chemical Engineering Journal. 2020. T. 380. ‒C. 122626. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122626.

14. Mousavi S.H., Fatemi S., Razavian M. // Particuology. 2018. T. 37. C. 43-53. https://doi.org/10.1016/j.partic.2017.06.004.

15. Nasser G.A., Muraza O., Nishitoba T., Malaibari Z., Al-Shammari T.K., Yokoi T. // Microporous and Mesoporous Materials. 2019. T. 274. C. 277-285. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2018.07.020.

16. Karakaya Yalcin B., Ipek B. // Applied Catalysis A: General. 2021. T. 610. C. 117915. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2020.117915.

17. Han Z., Zhou F., Zhao J., Liu Y., Ma H., Wu G. // Microporous and Mesoporous Materials. 2020. T. 302. C. 110194. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110194.

18. Han Z., Zhou F., Liu Y., Qiao K., Ma H., Yu L., Wu G. // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. 2019. T. 103. C. 149-159. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2019.07.005.

19. Park S., Sato G., Nishitoba T., Kondo J.N., Yokoi T. // Catalysis Today. 2020. T. 352. C. 175-182. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.12.008.

20. Huang H., Yu M., Zhang Q., Li C. // Microporous and Mesoporous Materials. 2020. T. 295. C. 109971., https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.109971.

21. Chae H.-J., Park S.S., Shin Y.H., Park M.B. // Microporous and Mesoporous Materials. 2018. T. 259. C. 60-66. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.09.035.

22. Tsunoji N., Osuga R., Yasumoto M., Yokoi T. // Applied Catalysis A: General. 2021. T. 620. C. 118176. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2021.118176.

23. Azarhoosh M.J., Halladj R., Askari S., Aghaeinejad-Meybodi A. // Ultrasonics Sonochemistry. 2019. T. 58. C. 104646. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.104646.

24. Sadeghpour P., Haghighi M. // Advanced Powder Technology. 2018. T. 29. № 5. C. 1175-1188. https://doi.org/10.1016/j.apt.2018.02.009.

25. Xue Y., Li J., Wang P., Cui X., Zheng H., Niu Y., Dong M., Qin Z., Wang J., Fan W. // Applied Catalysis B: Environmental. 2021. T. 280. C. 119391. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119391.

26. Hashemi F., Taghizadeh M., Rami M.D. // Microporous and Mesoporous Materials. 2020. T. 295. C. 109970. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.109970.

27. Wang X., Li Z., Gong F., Ma M., Zhu Y. // Molecular Catalysis. 2021. T. 499. C. 111312. https://doi.org/10.1016/j.mcat.2020.111312.

28. Shi Z., Bhan A. // Journal of Catalysis. 2021. T. 395. C. 266-272. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2021.01.015.

29. Hwang A., Kumar M., Rimer J.D., Bhan A. // Journal of Catalysis. 2017. T. 346. C. 154-160. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2016.12.003.

30. Ebadzadeh E., Khademi M.H., Beheshti M. // Chemical Engineering Journal. 2021. T. 405. C. 126605. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126605.

31. Minova I.B., Barrow N.S., Sauerwein A.C., Naden A.B., Cordes D.B., Slawin A.M. Z., Schuyten S.J., Wright P.A. // Journal of Catalysis. 2021. T. 395. C. 425-444. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2021.01.012.

32. Valecillos J., Epelde E., Albo J., Aguayo A.T., Bilbao J., Castaño P. // Catalysis Today. 2020. T. 348. C. 243-256. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.07.059.

33. Tanaka S., Fukui R., Kosaka A., Nishiyama N. // Materials Research Bulletin. 2020. T. 130. C. 110958. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2020.110958.

34. Suttipat D., Saenluang K., Wannapakdee W., Dugkhuntod P., Ketkaew M., Pornsetmetakul P., Wattanakit C. // Fuel. 2021. T. 286. C. 119306. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119306.

35. He T., Hou G., Li J., Liu X., Xu S., Han X., Bao X. // Journal of Energy Chemistry. 2017. T. 26. № 3. C. 354-358. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2017.02.004.

36. Zang K., Zhang W., Huang J., Feng P., Ding J. // Chemical Physics Letters. 2019. T. 737. C. 136844. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2019.136844.

37. Wang S., Li Z., Qin Z., Dong M., Li J., Fan W., Wang J. // Chinese Journal of Catalysis. 2021. T. 42. № 7. C. 1126-1136. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(20)63732-9.

38. Hwang A., Johnson B. A., Bhan A. // Journal of Catalysis. 2019. T. 369. C. 86-94. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2018.10.022.

39. Li D., Xing B., Wang B., Li R. // Fuel Processing Technology. 2020. T. 199. C. 106302, https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2019.106302.

40. Hwang A., Le T. T., Shi Z., Dai H., Rimer J. D., Bhan A. // Journal of Catalysis. 2019. T. 369. C. 122-132. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2018.10.031.

41. Zhou J., Zhi Y., Zhang J., Liu Z., Zhang T., He Y., Zheng A., Ye M., Wei Y., Liu Z. // Journal of Catalysis. 2019. T. 377. C. 153-162. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2019.06.014.

42. Gao S., Xu S., Wei Y., Qiao Q., Xu Z., Wu X., Zhang M., He Y., Xu S., Liu Z. // Journal of Catalysis. 2018. T. 367. C. 306-314. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2018.09.010.

43. Lo B.T.W., Ye L., Chang G.G.Z., Purchase K., Day S., Tang C.C., Mei D., Tsang S. C.E. // Applied Catalysis B: Environmental. 2018. T. 237. C. 245-250. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.05.090.

44. Pinilla-Herrero I., Olsbye U., Márquez-Álvarez C., Sastre E. // Journal of Catalysis. 2017. T. 352. C. 191-207. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2017.05.008.

45. Xu X., Liu Y., Zhang F., Di W., Zhang Y. // Catalysis Today. 2017. T. 298. C. 61-68. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2017.05.070.

46. Chen J.-M., Yu B., Wei Y.-M. // Applied Energy. 2018. T. 224. C. 160-174. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.04.051.

47. Ye M., Tian P., Liu Z. // Engineering. 2021. T. 7. № 1. C. 17-21. https://doi.org/10.1016/j.eng.2020.12.001.

48. Zhang C., Wang F., Lu B., Wang W., Liu M., Lu C. // Powder Technology. 2020. T. 372. C. 336-350. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.06.010.

49. Zhang J., Lu B., Chen F., Li H., Ye M., Wang W. // Chemical Engineering Science. ‒ 2018. T. 189. C. 212-220. https://doi.org/10.1016/j.ces.2018.05.056.

50. Tanizume S., Maehara S., Ishii K., Onoki T., Okuno T., Tawarayama H., Ishikawa S., Nomura M. // Separation and Purification Technology. 2021. T. 254. C. 117647. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.117647.

51. Xiang D., Liu S., Xiang J., Cao Y. // Energy Conversion and Management. 2017. T. 152. C. 239-249. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.09.053.

52. Lv W.-j., Dang Z.-h., He Y., Chang Y.-l., Ma S.-h., Liu B., Gao L.-x., Ma L. // Chemical Engineering and Processing - Process Intensification. 2020. T. 149. C. 107846. https://doi.org/10.1016/j.cep.2020.107846.

53. Dimian A.C., Bildea C.S. // Chemical Engineering Research and Design. 2018. T. 131. C. 41-54. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2017.11.009.

54. Lv W.-j., Chen J.-q., Chang Y.-l., Liu H.-l., Wang H.-l. // Chemical Engineering and Processing - Process Intensification. 2018. T. 131. C. 34-42. https://doi.org/10.1016/j.cep.2018.03.015.

55. Reyniers P.A., Vandewalle L.A., Saerens S., de Smedt P., Marin G.B., Van Geem K.M. // Applied Thermal Engineering. 2017. T. 115. C. 477-490. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.12.124.

56. Xiaolong G., Botong L., Xigang Y., Yiqing L., Kuo-Ksong Y. // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2017. T. 25. № 8. C. 1069-1078. https://doi.org/10.1016/j.cjche.2017.03.018.

57. Gao D., Qiu X., Zhang Y., Liu P. // Computers & Chemical Engineering. 2018. T. 109. C. 112-118. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2017.11.001.

58. Zhao Z., Jiang J., Wang F. // Journal of Energy Chemistry. 2021. T. 56. C. 193-202. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2020.04.021.

59. Xu Z., Zhang Y., Fang C., Yu Y., Ma T. // Energy Policy. 2019. T. 135. C. 111004. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2019.111004.

60. Xu Z., Fang C., Ma T. // Energy. 2020. T. 191. C. 116462. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.116462.

61. Lee J.-K., Shin S., Kwak G.-J., Lee M.-K., Lee I.-B., Yoon Y.-S. // Energy Conversion and Management. 2020. T. 224. C. 113316. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.113316.

62. Ye L., Xie F., Hong J., Yang D., Ma X., Li X. // Energy. 2018. T. 157. C. 1015-1024. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.05.167.

63. Shen Q., Song X., Mao F., Sun N., Wen X., Wei W. // Journal of Environmental Sciences. 2020. T. 90. C. 352-363. https://doi.org/10.1016/j.jes.2019.11.004.

64. Zhao Z., Chong K., Jiang J., Wilson K., Zhang X., Wang F. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. T. 97. C. 580-591. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.08.008.

65. Golubev K.B., Batova T.I., Kolesnichenko N.V., Maximov A.L. // Catalysis Communications. 2019. T. 129. C. 105744. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2019.105744.

66. Li Y., Su X., Maximov A.L., Bai X., Wang Y., Wang W., Kolesnichenko N.V., Bukina Z.M., Wu W. // Russian Journal of Applied Chemistry. 2020. T. 93. № 1. C. 137-148. 10.1134/S1070427220010152.

67. Bondarenko G.N., Rodionov A.S., Kolesnichenko N.V., Batova T.I., Khivrich E.N., Maximov A.L. // Catalysis Letters. 2021. T. 151. № 5. C. 1309-1319. 10.1007/s10562-020-03399-2.

68. Maximov A.L., Magomedova M.V., Galanova E.G., Afokin M.I., Ionin D.A. P // Fuel Processing Technology. 2020. T. 199. C. 106281. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2019.106281.

69. Konnov S.V., Pavlov V.S., Ivanova I.I. // Microporous and Mesoporous Materials. ‒ 2020. T. 300. C. 110158. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110158.

70. Afokin M.I., Smirnova E.M., Starozhitskaya A.V., Gushchin P.A., Glotov A.P., Maksimov A.L. // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. 2020. T. 55. № 6. C. 682-688. 10.1007/s10553-020-01082-1.


Рецензия

Для цитирования:


Бровко Р.В., Сульман М.Г., Лакина Н.В., Долуда В.Ю. Конверсия метанола в олефины: современное состояние и перспективы развития. Катализ в промышленности. 2021;21(5):281-296. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-5-281-296

For citation:


Brovko R.V., Sulman M.G., Lakina N.V., Doluda V.Yu. Methanol to olefins conversion: state of the art and prospects of development. Kataliz v promyshlennosti. 2021;21(5):281-296. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-5-281-296

Просмотров: 151


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