Получение жидких продуктов топливного назначения путем каталитического гидроожижения сапропелей с применением никелевых и никельвольфрамовых катализаторов
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-6-413-423
Аннотация
Получены Ni-содержащие катализаторы на основе углерод-минеральных носителей из сапропеля, которые исследованы в процессе каталитического гидроожижения сапропеля. Установлено, что катализаторы на носителях, полученных из сапропеля минерального типа, более активны, чем на носителях на основе сапропеля органического типа, при этом биметаллические NiW-катализаторы проявляют более высокую активность, чем монометаллические никелевые, не зависимо от природы носителя. Показано, что на конверсию органического вещества сапропеля и на состав жидких продуктов оказывает влияние как природа нанесенного металла, так и состав носителя. В жидких продуктах гидроожижения преимущественно присутствуют азот- и кислородсодержащие соединения. Максимальный выход углеводородов С5–С21 достигается для катализаторов на носителях, полученных из сапропеля минерального типа. Жидкие продукты гидроожижения сапропелей по составу аналогичны биотопливам из прочего возобновляемого сырья и могут быть включены в известные схемы дальнейшей переработки.
Об авторах
Е. Н. ТереховаРоссия
О. Б. Бельская
Россия
Список литературы
1. Yan J., Bai Z., Hao P., Bai J., Li W. // Fuel. 2017. V. 199. Р. 598–605. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.03.029
2. Li Q., Liu D., Song L., Hou X., Wu Ch., Yan Z. // Industrial Crops & Products. 2018. V. 113. P. 157–166. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.01.033
3. Shui H., Xu H., Zhou Y., Shui T., Pan Ch., Wang Z., Lei Z., Ren S., Kang S., Xu Ch. // Fuel. 2017. V. 200. P. 576–582. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.03.048
4. Шарыпов В.И., Береговцова Н.Г., Барышников С.В., Таран О.П., Страховенко В.Д., Кузнецов Б.Н. // Химия растительного сырья. 2013. № 4. С. 213–218.
5. Scarsella M., De Caprariis B., Damizia M., De Filippis P. // Biomass and Bioenergy. 2020. V. 140. 105662. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105662
6. Wang Z., Xue W., Zhu J., Chen E., Pan Ch., Kang Sh., Lei Z., Ren S., Shui H. // Fuel. 2016. V. 181. P. 711–717. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.05.042
7. Wang Z., Shui H., Zhang D., Gao J. // Fuel. 2007. V. 86. № 5–6. P. 835–842. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2006.09.018
8. Li Q., Hu X., Liu D., Song L., Yan Z., Li M., Liu Q. // Journal of the Energy Institute. 2020. V. 93. № 4. P. 1705–1712. https://doi.org/10.1016/j.joei.2020.03.001
9. Lia R., Li B., Kai X., Yang T. // Fuel Processing Technology. 2017. V. 167. P. 363-370. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2017.07.013
10. Baloch H.A., Siddiqui M.T.H., Nizamuddin S., Riaz S., Haris M., Mubarak N.M., Griffin G.J., Srinivasan M.P. // Process Safety and Environmental Protection. 2021. V. 148. P. 1060–1069. https://doi.org/10.1016/j.psep.2021.02.015
11. Xu Ch., Etcheverry T. // Fuel. 2008. V. 87. № 3. P. 335–345. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2007.05.013
12. Barr M.R., Volpe R., Kandiyoti R. // Chemical Engineering Science: X. 2021. V. 10. 100090. https://doi.org/10.1016/j.cesx.2021.100090
13. https://geographyofrussia.com/ozernye-mestorozhdeniya-sapropelya/
14. Shtin S.M. Lake sapropels and their integrated harnessing. MSGU, Moscow, 2005. 373 p.
15. Galkin M.V., Samec J.S.M. // ChemSusChem. 2016. V. 9. № 13. P. 1544-1558. https://doi.org/10.1002/cssc.201600237
16. Taran O.P., Gromov N.V., Parmon V.N. // Sustainable Catalysis for Biorefineries / eds. Frusteri, F., Aranda, D. Bonura, G. The Royal Society of Chemistry. 2018. P. 25–64. https://doi.org/10.1039/9781788013567-00025.
17. Luo H., Klein I. M., Jiang Y., Zhu H., Liu B., Kenttämaa H. I.Abu-Omar M. M. // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2016. V. 4. №. 4. P. 2316–2322. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5b01776
18. Chikunov A.S., Shashkov M.V., Pestunov A.V., Kazachenko A.S., Mishenko T.I., Taran O.P. // Journal of Siberian Federal University-Chemistry. 2018. V. 11. №. 1. P. 131–150. https://doi.org/10.17516/1998-2836-0064
19. Smirnov A.A., Khromova S.A., Ermakov D.Y., Bulavchenko O.A., Saraev A.A., Aleksandrov P.V., Kaichev V.V., Yakovlev V.A. // Applied Catalysis A: General. 2016. V. 514. P. 224–234. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2016.01.025
20. Song Y., Seo G., Ihm S.-K. // Applied Catalysis A: General. 1992. V. 83. I. 1. P. 75–86. https://doi.org/10.1016/0926-860X(92)80027-A
21. Терехова Е.Н., Гуляева Т.И., Тренихин М.В., Муромцев И.В., Непомнящий А.А., Бельская О.Б. // Кинетика и катализ. 2018. Т. 59. № 2. С. 260–268. https://doi.org/10.7868/s0453881118020156
22. Terekhova E.N., Belskaya O.B. // AIP Conference Proceedings. 2017. V.1876. 020010:1-5. https://doi.org/10.1063/1.4998830
23. Terekhova E.N., Belskaya O.B. // AIP Conference Proceedings. 2019. V.2141. 020014:1-6. https://doi.org/10.1063/1.5122033
24. Терехова Е.Н., Бельская О.Б. // Журнал прикладной химии. 2021. Т. 94. № 2. С. 240–247. https://doi.org/10.31857/S0044461821020122
25. Гордеев А.В., Водянкина О.В. // Нефтехимия. 2014. Т. 54. № 6. С. 463–470. https://doi.org/10.7868/S0028242114060045
26. Deliyannib E., Bandosza T.J. // Journal of Hazardous Materials. 2011. V. 186. P.667–674. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.11.055
27. Тамаркина Ю. В., Кучеренко В. А., Шендрик Т. Г. // Химия твердого топлива. 2014. № 4. С. 38–46. https://doi.org/10.7868/S0023117714040112
28. Park J., Regalbuto J.R. // J. Colloid Interface Sci. 1995. V. 175. I. 1. P. 239–252. https://doi.org/10.1006/jcis.1995.1452
29. Boehm H.P. // Carbon. 1994. V. 32. №. 5. P. 759-769. https://doi.org/10.1016/0008-6223(94)90031-0
30. Barton D.G., Soled S.L., Meitzner G.D., Fuentes G.A., Iglesia E. // J. Catal. 1999. Vol. 181. P. 57–72. https://doi.org/10.1006/jcat.1998.2269
31. Busto M., Benítez V.M., Vera C.R., Grau J.M., Yori J.C. // Appl. Catal. A Gen. 2008. Vol. 347. P. 117–125. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2008.06.003
32. Cortés J.C., Rodríguez C., Molina R., Moreno S. // Fuel. 2021. V. 295. Р. 120612. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120612
33. Jina Sh., Xiao Z., Li Ch., Chen X., Wang L., Xing J., Li W., Liang Ch. // Catal. Today. 2014. V. 234. P. 125–132. https://dx.doi.org/10.1016/j.cattod.2014.02.014
34. Fang H., Zheng J., Luo X., Du J., Roldan A., Leoni S., Yuan Y. // Appl. Cat. A: 2017. V. 529. P. 20–31. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2016.10.011
35. Ramı́rez J., Gutiérrez-Alejandre A. // Catalysis Today. 1998. V. 43. I. 1–2. P. 123–133. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00141-2
36. Zuo D., Vrinat M., Nie H., Maugé F., Shi Y., Lacroix M., Li D. // Catalysis Today. 2004. V. 93–95. P. 751–760. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2004.06.078
37. Das D.D., Schnitzer M.I., Monreal C.M., Mayer P. // Bioresource Technology. 2009. V. 100. I. 24. P. 6524–6532. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.06.104
38. Kim K.H., Eom I.Y., Lee S.M., Choi D., Yeo H., Choi I.-G., Choi J.W. // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2011. V. 92. I. 1. P. 2–9. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2011.04.002
Рецензия
Для цитирования:
Терехова Е.Н., Бельская О.Б. Получение жидких продуктов топливного назначения путем каталитического гидроожижения сапропелей с применением никелевых и никельвольфрамовых катализаторов. Катализ в промышленности. 2021;21(6):413-423. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-6-413-423
For citation:
Terekhova E.N., Belskaya O.B. The Production of Liquid Fuel Products by the Catalytic Hydroliquefaction of Sapropels Using Nickel and Nickel-Tungsten Catalysts. Kataliz v promyshlennosti. 2021;21(6):413-423. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-6-413-423