chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2017-12-6-77-82chemicallytech-126Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF ORGANIC SUBSTANCESХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВASPECTS OF ESTERIFICATION PROCESS OF GLYCEROL-CONTAINING WASTE FROM BIODIESEL PRODUCTION FOR OBTAINING OF PLASTICIZING COMPOSITIONSЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭТЕРИФИКАЦИИ ГЛИЦЕРИНСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА БИОДИЗЕЛЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙСафроновС. П.SafronovS. P.

кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза»

443100, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Ph.D. (Chemistry), Chair of Technology of Organic and Petrochemical Synthesis

244, Molodogvardeyskaya Str., Samara, Russia, 443100

noemail@neicon.ruКрасныхЕ. Л.KrasnykhE. L.

доктор химических наук, заведующий кафедрой «Технология органического и нефтехимического синтеза»

443100, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Dr.Sc. (Chemistry) Head of Chair of Technology of Organic and Petrochemical Synthesis

244, Molodogvardeyskaya Str., Samara, Russia, 443100

noemail@neicon.ruЛевановаС. В.LevanovaS. V.

доктор химических наук, профессор кафедры «Технология органического и нефтехимического синтеза»

443100, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Dr.Sc. (Chemistry), Professor, Chair of Technology of Organic and Petrochemical Synthesis

244, Molodogvardeyskaya Str., Samara, Russia, 443100

kinterm@samgtu.ruСамарский государственный технический университетРоссияSamara State Technical UniversityRussian Federation2017281220171267782Copyright © Safronov S.P., Krasnykh E.L., Levanova S.V., 20172017Сафронов С.П., Красных Е.Л., Леванова С.В.Safronov S.P., Krasnykh E.L., Levanova S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/126

Kinetics of catalytic esterification of glycerol with butanoic acid on model systems was studied. Reaction orders for the reactants (butanoic acid and glycerol) were determined. They are close to 1.It was shown that the reaction order with respect to the catalyst - orthophosphoric acid - in regions where its concentration is above 0.1 mol/l is equal to zero. The estimated value of activation energy is 51.9± 8.0 kJ/mol. The results of the experiment can be used to create an industrial technological process for the synthesis of glycerol tributyrate. This compound can be used as an alternative non-phthalate plasticizer for articles made of PVC. The obtained kinetic model was validated on glycerol-containing waste of the biodiesel synthesis from renewable raw materials. The recycling of the by-product in the biofuel production with obtaining plasticizing compositions for the polymer industry can be developed on the basis of the studies.

В работе на модельных системах исследована кинетика каталитической этерификации глицерина бутановой кислотой. Определены порядки реакции по реагентам (бутановая кислота, глицерин), которые близки к единице. Показано что в областях концентрации катализатора более 0.1 моль/л, порядок по нему равен нулю. Оценено значение наблюдаемой энергии активации, которое составило 51.9±8.0 кДж/моль. Результаты эксперимента позволяют рекомендовать условия для создания технологии промышленной реализации процесса синтеза трибутирата глицерина, который может быть использован в качестве альтернативной нефталатной пластифицирующей композиции для изделий из ПВХ. Полученная кинетическая модель проверена на глицеринсодержащих отходах процесса синтеза биодизеля из возобновляемого сырья, что позволяет предложить способ утилизации побочных продуктов при производстве биотоплива с получением технически востребованного продукта для полимерной промышленности с высокой добавленной стоимостью.

глицеринэтерификациябутановая кислотакинетические исследованияglyceroletherificationbutanoic acidkinetic studyReferencesThompson J.C., He B.B. Characterization of crude glycerol from biodiesel production from multiple feedstocks // Appl. Engin. in Agricul. 2006. V. 22(2). P. 261-265.Thompson J.C., He B.B. Characterization of crude glycerol from biodiesel production from multiple feedstocks // Appl. Engin. in Agricul. 2006. V. 22(2). P. 261–265.Nilles D. Combating the Glycerin Glut // Biodiesel Magazine. 2006. September. P. 5-7.Nilles D. Combating the Glycerin Glut // Biodiesel Magazine. September. 2006. P. 5–7.Ким С. Биодизель: От радужных перспектив к насущным проблемам // Химический журнал. 2007. Ноябрь С. 27-29.Kim S. Biodiesel: From bright prospects to the pressing problems // Khimicheskiy Zhurnal (Chemical Journal). 2007. November. P. 27–29. (in Russ.)Hejna A., Kosmela P., Formela K, Piszczyk L., Haponiuk J. Potential applications of crude glycerol in polymer technology-Current state and perspectives // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. V. 66. P. 449-475.Hejna A., Kosmela P., Formela K, Piszczyk L., Haponiuk J. Potential applications of crude glycerol in polymer technology–Current state and perspectives // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. V. 66. P. 449–475.Khanday W.A., Okoye P.U., Hameed B.H. Biodiesel byproduct glycerol upgrading to glycerol carbonate over lithium-oil palm ash zeolite // Energy Conversion and Management. 2017. V. 151. P. 472-480.Khanday W.A., Okoye P.U., Hameed B.H. Biodiesel byproduct glycerol upgrading to glycerol carbonate over lithium–oil palm ash zeolite // Energy Conversion and Management 2017. V. 151. P. 472–480.Сафронов С.П., Красных Е.Л., Леванова С.В., Жабина А.А. Получение пластифицирующих композиций из возобновляемого растительного сырья // Химическая промышленность сегодня. 2013. № 9. С. 4-7.Safronov S.P., Krasnykh E.L, Levanova S.V., Zhabina A.A. Synthesis of plasticizing compositions from renewable resources // Himicheskaya promishlennost’ segodna (Chemical Industry today). 2013. № 9. P. 4–7. (in Russ.)Erythropel H.C., Shipley S., Börmann A., Nicell J.A., Maric M., Leask R.L. Designing green plasticizers: Influence of molecule geometry and alkyl chain length on the plasticizing effectiveness of diester plasticizers in PVC blends // Polymer. 2016. V. 89, P. 18-27.Erythropel H.C., Shipley S., Börmann A., Nicell J.A., Maric M., Leask R.L. Designing green plasticizers: Influence of molecule geometry and alkyl chain length on the plasticizing effectiveness of diester plasticizers in PVC blends // Polymer. 2016. V. 89. P. 18–27.Шмид Р., Сапунов В.Н. Неформальная кинетика. (Пер. с англ. З.Е. Самойловой. Под ред. И.П. Белецкой). М.: Мир, 1985. 264 с.Shmid R., Sapunov V.N. Non-Formal kinetics / Transl. from Engl. by Z.E. Samoilova, ed. by I.P. Beletskaya. Moscow: Mir Publ., 1985. 264 p. (in Russ.)Глазко И.Л., Гурьянова О.П., Леванова С.В., Соколов А.Б. Кинетические характеристики получения сложных эфиров из отходов производства изопрена // Нефтехимия. 2010. Т. 50. № 5. С. 405-411.Glazko I.L., Guryanova O.P., Levanova S.V., Sokolov A.B. Kinetic characteristics of obtaining esters of waste production of isoprene // Neftehimiya (Petrochemistry). 2010. V. 50, № 5. P. 405–411. (in Russ.).Нафикова Р.Ф. Металлсодержащие добавки полифункционального действия для поливинилхлоридных композиций : автореф. дис. ... канд. техн. наук. Казань, 2009. 38 с.Nafikova R.F. Metal-containing polyfunctional additives steps for polyvinylchloride compositions : abstract of diss. ... Ph.D. (Engineering). Kazan, 2009. 38 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.