Каталитическая гидроочистка бионефти Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х_

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 66.092.094.25.097

Густова Анна Вячеславовна

аспирант ФГБОУ ВО «ТвГТУ», г. Тверь, РФ E-mail: annet121189@mail.ru Степачёва Антонина Анатольевна канд. хим. наук, доцент ФГБОУ ВО «ТвГТУ», г. Тверь, РФ E-mail: a.a.stepacheva@mail.ru

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ГИДРООЧИСТКА БИОНЕФТИ

Аннотация

В данной работе проводилось исследование влияния катализаторов на процесс гидроочистки анизола, выбранного в качестве модельного соединения бионефти. Было выявлено, что наибольшую селективность по циклогексану показали платиновые катализаторы, нанесенные на сверхсшитый полистирол.

Ключевые слова Анизол, деоксигенирование, деалкилирование, циклогексан

Благодаря сложному составу бионефть является потенциальным источником различных соединений [1, с. 27]. Отличительной чертой бионефти от нефти является высокое содержание кислорода (до 43%) [2, с. 296], что негативно влияет на топливные свойства. В целях улучшения качества топлива, бионефть необходимо модернизировать. Существуют два основных метода модернизации бионефти: гидроочистка и крекинг [1, с. 44]. При гидроочистке бионефти одновременно происходят гидродеоксигенирование (ГДО), гидродесульфидирование (ГДС), гидродеазотирование (ГДА), гидродеметаллизация (ГДМ) и гидрирование. ГДО является основной реакцией в процессе гидроочистки пиролизной жидкости, в ходе которой происходит удаление кислорода из органических соединений в составе H2O, а также насыщение связей -С=С-, -С=О [1, с. 53; 3, с. 4052; 4, с. 149; 5, с. 21]. В качестве катализаторов ГДО в промышленности используют сульфидированные NiMo и CoMo, нанесенные на AhO3 [4, с. 164; 755, с. 28].

Исследования влияния каталитических систем было проведено на примере гидродеоксигенирования модельных соединений неводной фракции пиролизной жидкости (бионефти). В качестве модельного соединения был выбран анизол. Пути конверсии анизола в основном определяются наличием метоксигруппы и бензольного кольца. Основными путями реакции гидродеоксигенирования анизола являются трансалкилирование, деалкилирование, изомеризация, внутримолекулярные перегруппировки, разрыв связи С-О, а также гидрирование. Основными продуктами гидропереработки анизола являются фенольные соединения, бензол, толуол и насыщенные циклосоединения. Выход того или иного продукта в большой степени зависит от механизма действия катализатора и от условий проведения процесса, в частности от температуры и количества подаваемого водорода.

В процессе исследования конверсии анизола в циклогексан (один из ценных реагентов тонкого органического синтеза) было проведено тестирование следующих катализаторов: 5%-Pd/C1 (Sigma-Aldrich, США); 5%-Pd/C2 (Johnson Matthey, Великобритания); 5%-Pt/AhO3 (DEGUSSA, Германия); а также синтезированных 5%-Pd/AhO3, 3%-Pt/MN-270 и 4.5%-Pt/MN-270. В таблице 1 представлены результаты тестирования каталитических систем при следующих условиях: Сй=0.49 моль/л; Р=1 МПа; Т=300°С; Шкат^Л г; n=1700 об/мин.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №6/2016 ISSN 2410-700Х

Таблица 1

Результаты тестирования каталитических систем

TOF30 Sujmax, Конверсия (при Время достижения

моль анизола/(моль Ме'О) % Smax),% конверсии, мин

5%-Pd/C1 3.47 68.9 90.1 163

5%-Pd/C2 3.97 57.1 89.6 103

5%-Pd/AkO3 1.57 11.2 98.1 283

5%-Pt/AkO3 2.91 14.3 99.5 283

3%-Pt/MN-270 3.06 85.0 88.5 223

4.5%-Pt/MN-270 3.10 91.0 89.9 163

Как следует из представленных данных, наиболее эффективными каталитическими системами для конверсии анизола в циклогексан являются Pt- и Pd-содержащие системы, нанесенные на углеродный и полимерный носитель. При использовании этих катализаторов в процессе реакции образовывались такие соединения, как циклогексан, метилциклогексан, бензол и толуол, при этом достигалось высокое значение селективности по циклогексану. Наибольшая селективность по циклогексану наблюдалась для платиновых катализаторов, нанесенных на полимерный носитель (сверхсшитый полистирол). Как видно из таблицы, выбранные катализаторы характеризуются близкими значениями конверсии субстрата при максимальной селективности, однако время достижения данной конверсии различается, что объясняется различными значениями активности катализаторов.

Список использованной литературы:

1. Gopakumar, S.Th. Bio-oil Production through Fast Pyrolysis and Upgrading to «Green» Transportation Fuels // Auburn University, Alabama. - 2012. -196 р.

2. Cullen, D. Enzymology and Molecular Biology of Lignin Degradation Straw lignin biodegradation of Progress // The Mycota III Biochemistry and Molecular Biology, 2nd Edition. - 1996. - р. 295-312.

3. Huber, G.W. Synthesis of Transportation Fuels from Biomass: Chemistry, Catalysts, and Engineering // Chemical Reviews. - 2006. - Vol. 106(9). - P. 4044-4098.

4. Furimsky, E. Catalytic hydrodeoxygenation // Applied Catalysis A: General. - 2000. - Vol. 199. - р. 147-190.

5. Marinangeli, R. Opportunities for biorenewables in oil refineries, in: Department of Energy Final Technical Report // U.S. Department of Energy, Des Plaines. - 2005. -52 p.

© Густова А.В., Степачёва А.А., 2016

УДК 547. 466. 26.

Жусупова Кулмайрам Алтымышбаевна,

Зав.кафедрой химии ТалГУ, к.х.н., доцент г. Талас, Кыргызстан E-mail: kulmairam@mail.ru Джуманазарова Асылкан Зулпукаровна Зав.научно-организационным отделом президиума НАН КР

д.х.н., проф.

СИНТЕЗ И ИЗУЧЕНИЕ РЕАКЦИИ ЭФИРОВ ЦИСТЕИНА И ИХ СВОЙСТВ

Аннотация

На основе реакций цистеина с одноатомными спиртами и их изомерами (С3-С9) в присутствии хлористого водорода выделены сложные эфиры аминокислот и идентифицированы химических и физико-химических методов анализа. Изучены их бактерицидную активность и токсичность. Установлены связи между физико-химическими свойствами соединений и дескрипторами.