Гидродеоксигенация растительного масла на катализаторе Pt/WOx-Al2O3

Изучено влияние содержания оксида вольфрама в носителе катализаторов 0,5 % Pt/WOx-Al2O3 на их кислотность, дисперсность нанесенной платины, а также каталитические свойства в процессе гидродеоксигенации подсолнечного масла. Показано, что при увеличении содержания модификатора возрастает количество бренстедовских кислотных центров на его поверхности и уменьшается дисперсность нанесенной платины в готовом катализаторе. Вне зависимости от состава носителя исследованные образцы обеспечивают полное превращение подсолнечного масла в атмосфере водорода при массовой скорости подачи жидкого сырья 1 ч–1, температуре 380 °C и общем давлении 4 МПа. При этом достигается близкий к стехиометрическому выход продуктов С5+ на уровне 82–86 мас.%. Кислотные свойства системы 0,5 % Pt/WOx-Al2O3 определяют возможность получения в результате гидродеоксигенации подсолнечного масла углеводородных компонентов дизельных топлив с высоким содержанием изоалканов. Использование катализатора с номинальным содержанием вольфрама 15 мас.% WO3 приводит к доле изопарафинов на уровне до 74 % при сохранении полного превращения исходного сырья на протяжении не менее 24 ч.

1. Яковлев В.А., Хромова С.А., Бухтияров В.И. // Успехи химии. 2011. Т. 80. № 10. С. 955—970. DOI: 10.1070/RC2011v080n10ABEH004182.

2. Bergthorson J.M., Thomson M.J. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2015. V. 42. P. 1393—1417. DOI: 10.1016/j.rser.2014.10.034.

3. Thomas A., Matthäus B., Fiebig H.-J. Fats and Fatty Oils. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH, 2015. DOI: 10.1002/14356007.a10_173.pub2.

4. Othman M.F., Adam A., Najafi G., Mamat R. // Renew. Sustain. Energy Rev. 2017. V. 80. P. 694—709. DOI: 10.1016/j.rser.2017.05.140.

5. Mittelbach M. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2015. V. 117. № 11. P. 1832—1846. DOI: 10.1002/ejlt.201500125.

6. Kalnes T.N., McCall M.M., Shonnard D.R. Renewable diesel and jet-fuel production from fats and oils. P. 468—495. In: Thermochemical Conversion of Biomass to Liquid Fuels and Chemicals / Ed. by M. Crocker. Cambridge: Royal Socity of Chemistry, 2010. 532 p. DOI: 10.1039/9781849732260-00468.

7. Veriansyah B., Han J.Y., Kim S.K., Hong S.-A., Kim Y.J., Lim J.S., Shu Y.-W., Oh S.-G., Kim J. // Fuel. 2012. V. 94. P. 578—585. DOI: 10.1016/j.fuel.2011.10.057.

8. Šimáček P., Kubička D., Šebor G., Pospíšil M. // Fuel. 2009. V. 88. № 3. P. 456—460. DOI: 10.1016/j.fuel.2008.10.022.

9. Chen N., Gong S., Qian E.W. // Appl. Catal. B: Environ. 2015. V. 174—175. P. 253—263. DOI: 10.1016/j.apcatb.2015.03.011.

10. Liu C., Yang H., Jing Z., Xi K., Qiao C. // J. Fuel Chem. Technol. 2016. V. 44. № 10. P. 1211—1216. DOI: 10.1016/S1872-5813(16)30052-4.

11. Alvarez-Galvan M.C., Blanco-Brieva G., Capel-Sanchez M., Morales-delaRosa S., Campos-Martin J.M., Fierro J.L.G. // Catal. Today. 2018. V. 302. P. 242—249. DOI: 10.1016/j.cattod.2017.03.031.

12. Mäki-Arvela P., Kubickova I., Snåre M., Eränen K., Murzin D.Yu. // Energy Fuels. 2007. V. 21. № 1. P. 30—41. DOI:10.1021/ef060455v.

13. Snåre M., Kubičková I., Mäki-Arvela P., Eränen K., Murzin D.Yu. // Ind. Eng. Chem. Res. 2006. V. 45. № 16. P. 5708—5715. DOI: 10.1021/ie060334i.

14. Gusmão J., Brodzki D., Djéga-Mariadassou G., Frety R. // Catal. Today. 1989. V. 5. № 4. P. 533—544. DOI: 10.1016/0920-5861(89)80017-3.

15. Priecel P., Kubička D., Čapek L., Bastl Z., Ryšánek P. // Appl. Catal. A: Gen. 2011. V. 397. № 1—2. P. 127—137. DOI: 10.1016/j.apcata.2011.02.022.

16. 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. № 3—4. P. 362—366. DOI: 10.1016/j.cattod.2009.03.002.

17. Li D., Nishijima A., Morris D.E. // J. Catal. 1999. V. 182. № 2. P. 339—348. DOI: 10.1006/jcat.1998.2326.

18. Welters W.J.J., Vorbeck G., Zandbergen H.W., van de Ven L.J.M., van Oers E.M., de Haan J.W., de Beer V.H.J., van Santen R.A. // J. Catal. 1996. V. 161. № 2. P. 819—828. DOI: 10.1006/jcat.1996.0245.

19. Kubička D., Bejblová M., Vlk J. // Top. Catal. 2010. V. 53. № 3—4. P. 168—178. DOI: 10.1007/s11244-009-9421-z.

20. Lee S.-P., Ramli A. // Chem. Central J. 2013. V. 7. № 1. 149. DOI: 10.1186/1752-153X-7-149.

21. Herskowitz M., Landau M.V., Reizner Y., Berger D. // Fuel. 2013. V. 111. P. 157—164. DOI: 10.1016/j.fuel.2013.04.044.

22. Федорова Е.Д., Казаков М.О., Булучевский Е.А., Лавренов А.В. // Химия в интересах устойч. разв. 2016. Т. 24. № 1. С. 69—76. DOI: 10.15372/KhUR20160110.

23. Федорова Е.Д., Булучевский Е.А., Лавренов А.В., Леонтьева Н.Н., Гуляева Т.И., Шилова А.В. // Химия в интересах устойч. разв. 2014. Т. 22. № 6. С. 553—559.

24. Федорова Е.Д., Казаков М.О., Лавренов А.В., Буяльская К.С., Леонтьева Н.Н., Гуляева Т.И., Шилова А.В. // Химия в интересах устойч. разв. 2013. Т. 21. № 1. С. 115—122.

25. Булучевский Е.А., Федорова Е.Д., Лавренов А.В., Журавлева М.В. // Катализ в пром-ти. 2017. № 6. С. 469—476. DOI:10.18412/1816-0387-2017-6-469-476.

26. Лавренов А.В., Булучевский Е.А., Карпова Т.Р., Моисеенко М.А., Михайлова М.С., Чумаченко Ю.А., Скорплюк А.А., Гуляева Т.И., Арбузов А.Б., Леонтьева Н.Н., Дроздов В.А. // Химия в интересах устойч. разв. 2011. Т. 19. № 1. С. 87—95.

27. Юрпалов В.Л., Федорова Е.Д., Дроздов В.А., Лавренов А.В. // Кинетика и катализ. 2016. Т. 57. № 4. С. 548—553. DOI:10.7868/S0453881116040183.

28. Юрпалов В.Л., Дроздов В.А., Федорова Е.Д., Лавренов А.В. // Химия в интересах устойч. разв. 2015. Т. 23. № 6. С. 653—660. DOI: 10.15372/KhUR20150604.

29. Janampelli S., Darbha S. // Catal. Today. 2018. V. 309. P. 219—226. DOI: 10.1016/j.cattod.2017.06.030.

30. Janampelli S., Darbha S. // Mol. Catal. 2018. V. 451. P. 125—134. DOI: 10.1016/j.mcat.2017.11.029.

31. Непомнящий А.А., Булучевский Е.А., Лавренов А.В., Юрпалов В.Л., Гуляева Т.И., Леонтьева Н.Н., Талзи В.П. // Журн. прикл. химии. 2017. Т. 90. № 12. С. 1613—1622.

32. Lambert J.-F., Marceau E., Shelimov B., Lehman J., Le Bel de Penguilly V., Carrier X., Boujday S., Pernot H., Che M. // 12th International Congress on Catalysis / Ed. by A. Corma, F.V. Melo, S. Mendioroz, J.L.G. Fierro. Amsterdam: Elsevier, 2000. P. 1043—1048 (Studies in Surface Science and Catalysis; Vol. 130B).