CC BY
18
УДК 66.095.134
О. В. Тамбулова, П. Я. Васкань, А. В. Слизкая, В. Л. Ханикян, А. В. Кустов, В. Н. Сапунов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИЗА РЕАКЦИИ ПЕРЕЭТЕРИФИКАДИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ СОЕДИНЕНИЯМИ СВИНЦА
It is well known that application of base catalysts for biodiesel production is quite awkward because of problems during product separation and following waste treatment. This issue can be resolved by using non-base catalysis. In order to find an effective catalyst for vegetable oils transesterification we have tested different lead compounds. The lead (plumbum)stearate showed the best performance in the present reaction. We manage to obtain 98.5% biodiesel yield at 150 °C and reaction time 90 minutes.
Как известно применение щелочных катализаторов в процессе производства БД имеет ряд недостатков. С целью поиска новых эффективных катализаторов реакции пере-этерификации растительных масел нами были опробованы различные соединения свинца. Наилучшие результаты были получены при использовании Стеарата Свинца (II), Выход БД составил 98,5% при температуре 150"С и времени проведения реакции 90 мин. проведении реакции.
На сегодняшний день природные, невозобновляемые источники углеводородов, такие как нефть, газ, уголь являются главным сырьём для получения различных видов топлива, энергии. Но неминуемое истощение этих сырьевых баз, нестабильность мирового нефтегазового рынка, желание диверсифицировать источники топлива, обусловливают стремление индустриально развитых стран вести разработки в области альтернативных видов топлива и энергии. Одним из таких направлений является биодизель (метиловые эфиры жирных кислот).
Рис. 1. Схема установки: 1. Стакан автоклава, 2. Нагревательный элемент, 3, Мешалка, 4. Терморегулятор, 5. Манометр
Биодизель обладает целым рядом достоинств: производится из возобновляемого сырья, не требуется специального переоснащения дизельных двигателей при переводе на биодизельное топливо, возможность производства в различных регионах мира и др.
85
80
75 70 65 60 -5S : 50 -45 -40 35 30 25 20 15 10 S о
К о ,ч1 рол 1—РЬСО.
Темпср*гур*,С
140 160 180 200 220 240
Рис. 2. Зависимость выхода биодизеля от температуры реакции, при катализе РЬСОЗ(2мг/г масла).Время 1 час.
40 -30-20 -І
4-
о
t— Сєпг-ш стеаратф}
►.Сєинца стшрат(ііі)
Карбонат саінце
Ї3р$жт;ш,ш
Рис. З . Зависимость выхода БД от времени и соединений свинца (0.5 мг/г масла). Температура 1501,С
Но на современном этапе экономически биодизель проигрывает дизелю полученного на основе нефти, к тому же тотальному распространению производства препятствуют экологические проблемы, связанные с образованием значительного количества сточных вод. Устранение этих недостатков нам видится в отказе от использования в качестве катализатора щёлочи и дальнейшей оптимизации производства. Применение соединений свинца в
качестве катализаторов метанолиза растительных масел, является одним из таких вариантов. Чему и будет посвящена данная статья. Эксперименты проводились на установке представленной на рис.1. В качестве исходного сырья использовалось подсолнечное рафинированное масло и метанол. Анализ продуктов реакции осуществляли на хроматографе СН1ЮМ-5 (с пламенно-ионизационным детектором). Анализ ионов свинца методом компле-сометрического титрования.
Количество глицерина, г/г БД
Рнс.4. Зависимость распределения свинца в системе БД-Глицерин
Количества с о и н ц а в масло
Количество глицерина, г/г масла
Рис.5. Зависимость распределения свинца в системе Масло-Глицерин
Для выявления эффекта применения солей свинца, мы провели несколько экспериментов результаты которых представлены на рис.2. Как видно соединения свинца существенно интенсифицируют реакцию метанолиза растительных масел.
і
Следующий этап экспериментальных работ был направлен на определение наиболее активных соединений свинца в качестве катализаторов реакции переэтерификации (рис.З).Как видно из полученных данных, наибольшей каталитической активностью обладают соединения стеарата свинца (II). Одним из уязвимых мест предлагаемого способа является вопрос извлечения и регенерации соединений свинца. С целью определения распределения свинца в продуктах реакции нами были приготовлены искусственные смеси. На рис. 4 и 5 представлены зависимости распределения свинца при смешении исходного масла или БД (содержащих соли свинца) с глицерином (не содержащего соедииений свинца)
Свинец, как это следует из полученных данных, плохо распределяется в биодизеле, хорошо в масле и в глицерине. Но, еще в большей мере, как показали наши дальнейшие исследования, его связывают моно- и ди- глицериды, что способствует увеличению солей свинца в конечных продуктах (смеси БД и непревращенных моно- и ди- глицеридов).
Нами были опробованы различные сорбенты (силикагель, кизельгур, апатиты, эрлиты, катионообмениые смолы, бентониты, активированный уголь и т.п.). наилучшие результаты по извлечению солей свинца были получены при использовании активированного угля и апатитов.
УДК 547.898.546
О. Ю. Колосова, Е. Н. Гулакова, О. А. Федорова
Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева, Москва, Россия Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва, Россия
РАЗРАБОТКА МЕТОДА СИНТЕЗА ТРИТОПНОГО РЕЦЕПТОРА НА ОСНОВЕ ФЕНАНТРОЛИНА
The derivatives of styrylphenanthroline containing the moieties of dithia-18-crown-6, 15-crown-5 ethers and aza-18-crown-6 compound were prepared for the first time. The conditions of their synthesis were optimized. A novel asymmetric (bisstyryl)phenanthroline - a potential tritopic receptor - was synthesized.
Впервые синтезированы производные стирилфенаитролииа, содержащие фрагменты дитиа-18-краун-6, 15-краун-5-эфиров и аза-18-краун-б-соединения, оптимизированы условна их получения, а также впервые осуществлен синтез несимметричного бисстнрилза-мещенного фенантролина, являющегося потенциальным тритопным рецептором.
Данная работа посвящена разработке метода синтеза бисстирилового производного фенантролина, содержащего в своем составе два различных по строению и составу гетероатомов крауи-эфирных фрагмента. Данное соединение обладает рядом особенностей (рис. 1). Наличие краун-эфирных фрагментов и двух атомов азота в гетероциклическом остатке определяют его способность образовывать комплексы с различными катионами металлов.
