МАГНИЙСОДЕРЖАЩИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЯ БИОНЕФТИ

В настоящее время одним из перспективных методов переработки возобновляемого сырья является пиролиз, позволяющий получать жидкие органические продукты (бионефть) из биомассы. Для получения из бионефти продуктов топливного назначения необходимо ее предварительное облагораживание. Целесообразно проводить этот процесс в две стадии, первая из которых, декарбоксилирование, позволяет снизить агрессивность (кислотность) сырья и потребление водорода на второй стадии. Для декарбоксилирования обычно используют катализаторы на основе благородных металлов. Есть также примеры применения более дешевых катализа торов на основе оксидов щелочноземельных металлов, однако их недостаточная стабильность является существенной проблемой. В настоящей работе исследованы активность катализаторов на основе MgO в реакции декарбоксилирования модельного соединения бионефти – пентановой кислоты, а также влияние модифицирующих добавок на стабильность магнийсодержащих катализаторов. Процесс проводили в инертной атмосфере при температуре 350 °С и давлении 0,50 МПа. Показано, что при увеличении температуры прокалки MgO до 1200 °С, а также при введении стабилизирующих добавок (Al2O3, SiO2 и ZrO2) дезактивация происходит главным образом за счет образования карбонатов, а не растворимых солей магния, в связи с чем такие катализаторы более перспективны с точки зрения возможности регенерации.

1. De Miguel Mercader, F. Groeneveld, M.J., Kersten S.R.A., Venderbosch R.H., Hogendoorn J.A. // Fuel. 2010. Vol. 89. Р. 2829.

2. Gayubo A.G., Valle B., Aguayo A.T., Olazar M., Bilbao J. // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2010. Vol. 85 Р. 132.

3. Zhang Q., Chang J., Wang T., Xu Y. // Energy Conversion and Management. 2007. Vol. 48. Р. 87.

4. Ardiyanti A.R., Khromova S.A., Venderbosch R.H., Yakovlev V.A., Heeres H.J. // Applied Catalysis B: Environmental, 2012. Vol. 117—118. Р. 105.

5. Pat. 244343A USA (Brevoord et al., 2007).

6. Mekhemer G.A.H., Halawy S.A., Mohamed M.A., Zaki M.I. //Journal of Catalysis. 2005. Vol. 230. Р. 109.

7. Pat. 3391191A1 US (Velde, 1968).

8. Pat. 834273A GB (Chesrown et al., 1956).

9. Pat. 836205A GB (Christensen et al., 1956).

10. Pat. 06075689 EP (Brevoord et al., 2006).

11. Pat. 3660491A1 US (Thigpen et al., 1972).

12. Zhang A., Ma, Q., Wang K., Liu X., Shuler P., Tang Y. // Appl. Catal. A. 2006. Vol. 303. Р. 103.

13. Randery S.D., Warren J.S., Dooley K.M. // Appl. Catal. A. 2002. Vol. 226. P. 265.

14. Dooley K.M., Bhat A.K., Plaisance C.P., Roy A.D. // Appl. Catal. A. 2007. Vol. 320. Р. 122.

15. Nagashima O., Sato S., Takahashi R., Sodesawa T. // Journal of Molecular Catalysis A. 2005. Vol. 227. Р. 231.

16. Glinski M., Koziol A., Lomot D., Kaszkur Z. // Appl. Catal. A. 2007. Vol. 323. Р. 77.

17. Mäki-Arvela P., Snåre M., Eränen K., Myllyoja J., Murzin D.Y. // Fuel. 2008. Vol. 87. Р. 3543.

18. Ping E.W., Pierson J., Wallace R., Miller J.T., Fuller T.F., Jones C.W. // Applied Catalysis A: General. 2011. Vol. 396. Р. 85.

19. Simakova I., Simakova O., Mäki-Arvela P., Murzin D.Y. // Catalysis Today. 2010. Vol. 150. Р. 28.

20. Snåre M., Kubičková I., Mäki-Arvela P., Eränen K., Wärnå J., Murzin D.Y. // Chemical Engineering Journal. 2007. Vol. 134. Р. 29.

21. Kubičková I., Snåre M., Eränen K., Mäki-Arvela P., Murzin D.Yu. // Catal. Today. 2005. Vol. 106. Р. 197.

22. Kubičková I., Snåre M., Eränen K., Mäki-Arvela P., Murzin D.Yu. // Chemical Engineering Journal. 2007. Vol. 134. Р. 29.

23. Scofield J.H. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1976. Vol. 8. Р. 129.

24. Parida K., Das J. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2000. Vol. 151. Р. 185.

25. Химическая энциклопедия: В 5 т.: Т. 1 / Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др. М.: Большая Российская энцикл., 1999. C. 56.

26. Химическая энциклопедия: В 5 т.: Т. 5 / Редкол.: Зефиров Н.С. (гл. ред.) и др. М.: Сов. энцикл., 1988.

27. C. 667.

28. Khassin A.A., Yurieva T.M., Kaichev V.V., Bukhtiyarov V.I., Budneva A.A., Paukshtis E.A., Parmon V.N. // J. Mol. Catal. A. 2001. Vol. 175. Р. 189.

29. Khairallah F., Glisenti A. // J. Mol. Catal. A. 2007. Vol. 274. Р. 137.

30. Позин М.Е. Технология минеральных солей. 4-е изд. Ч. 1. Л., 1974. С. 263.

31. Smith D.K., Cline C.F. // J. Amer. Ceram. Soc. 1962. Vol. 45. Р. 249.

32. Сухаревский Б.Я., Алапин Б.Г., Гавриш А.М. // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965. Т. 1,

33. № 9. С. 1537.

34. Иванова А.С. // Кинетика и катализ. 2001. Т. 42, № 3. С. 394.