Конверсия этанола и водноэтанольных смесей на промышленном катализаторе HZSM-5
Аннотация
В работе проведено комплексное исследование влияния объемной скорости подачи этанола и состава водно-этанольных смесей на их конверсию в углеводороды на промышленном катализаторе 3%Zn/27%Al2O3/Fe-ЦКЕ-Г50 (Si/Fe = 550). Установлено, что зависимость выхода жидких углеводородов при 350ºС от объемной скорости этанола проходит через максимум, соответствующий 2 ч-1. Увеличение скорости потока этанола до 5-10 ч-1 приводит к появлению значительных количеств этилена в составе продуктов реакции и, со временем, к потере селективности по другим углеводородам. Введение воды в состав реагентов резко снижает выход жидких углеводородных продуктов конверсии. При использовании этанольно-водных смесей с соотношением 2 : 1 основным продуктом конверсии является пропан-бутановая фракция. При дальнейшем увеличении содержания воды снижается скорость олигомеризации этиленовых фрагментов, приводя к значительному увеличению концентрации этилена в продуктах реакции. Введением дополнительных количеств воды можно варьировать селективность процесса в целом, не меняя катализатора и конструкции всей установки.
Об авторах
Юсуф Иса Макарфи
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
кафедра Технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова, аспирант
Россия
кафедра Технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова, аспирант
В. Ф. Третьяков
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
кафедра Технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова, заведующий кафедрой
Россия
кафедра Технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова, заведующий кафедрой
Н. А. Французова
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
кафедра Технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова, аспирант
Россия
кафедра Технологии нефтехимического синтеза и искусственного жидкого топлива им. А.Н. Башкирова, аспирант
Л. М. Коваль
Томский Государственный университет
Россия
доцент
Россия
доцент
В. И. Ерофеев
Томский Государственный университет
Россия
профессор
Россия
профессор
А. А. Трушин
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Россия
аспирант
Россия
аспирант
Список литературы
1. Третьяков, В. Ф. Моторные топлива из ненефтяного сырья / В. Ф. Третьяков, Т. Н. Бурдейная // Рос. хим. журн. (Журн. Рос. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева). - 2003. - Т. 47, № 6. - С. 48-52.
2. Corma, A. Chemical routes for the transformation of biomass into chemicals / A. Corma, S. Iborra, A. Velty // Chem. Rev. - 2007. - Vol.107. - P. 2411-2502.
3. Van Haveren, J. Bulk chemicals from biomass / J. Van Haveren, E. L. Scott, J. Sanders // Biofuels, Bioprod. Bioref. - 2008. - Vol. 2. - P. 41-57.
4. Третьяков, В. Ф. Биоэтанол - стратегия развития топливного и нефтехимического комплекса // Хим. техника. - 2008. - № 1. - С. 8-12.
5. Current status of hydrogen production techniques by steam reforming of ethanol: a review / A. Haryanto [et al.] // Energy & Fuels. - 2005. - Vol. 19. - P. 2098-2106.
6. Schulz, J. Conversion of еthanol over Zeolite H-ZSM-5 / J. Schulz, F. Bandermann // Chem. Eng. Technol. - 1994. - Vol. 17. - P. 179-186
7. Study of operating variables in the transformation of aqueous ethanol into hydrocarbons on an HZSM-5 zeolite / A. T. Aguayo [et al.] // J. Chem. Technol. Biotechnol. - 2002. - Vol. 77. - P. 211-216.
8. Obtaining hydrocarbons from ethanol over iron-modified ZSM-5 zeolites / N. R. C. F. Machado [et al.] // Fuel. - 2005. -Vol. 84. - P. 2064-2070.
9. Ingram, C. W. On the formation of C3 hydrocarbons during the conversion of ethanol using H-ZSM-5 catalyst / C. W. Ingram, R. J. Lancashire // Catal. Lett. - 1995. - Vol. 31. - P. 395-403.
10. The hydrocarbon pool in ethanol-to-gasoline over HZSM-5 catalyst / R. Johansson [et al.] // Catal. Lett. - 2009. - Vol. 127. - P. 1-6.
11. Barthos, R. Decomposition and aromatization of ethanol on ZSM-based catalysts / R. Barthos, A. Szchenyi, F. Solymosi // J. Phys. Chem. B. - 2006. - Vol. 110. - P. 21816-21825.
12. Пат. 2,330,719 РФ, МПК С1. Катализатор для конверсии низкомолекулярных спиртов в высоко-октановых бензин и пропан-бутановую фракцию, способ его получения и способ конверсии низко-молекулярных спиртов в высокооктановый бензин и пропан-бутановую фракцию / В. И. Ерофеев, В. Ф. Третьяков, Л. М. Коваль, Н.В. Тихонова, А. С. Лермонтов, Т. Н. Бурдейная. - опубл. 10.08.08, Бюл. № 22.
13. Биоэтанол - сырье для получения компонентов моторных топлив и нефтехимических продуктов / В. Ф. Третьяков, Т. Н. Мастюнина, А. С. Лермонтов, Т. Н. Бурдейная // Катализ в промышленности. - 2006. - Т. 2, № 4. - С. 12-17.
14. Синтез моторных топлив из биоэтанола / В. Ф. Третьяков, А. С. Лермонтов, Ю. И. Макарфи, М. С. Якимова, Н. А. Французова, Л. М. Коваль, В. И. Ерофеев // Химия и технология топлив и масел. - 2008. - Т. 44, № 6. - С. 30-34.
Рецензия
Для цитирования:
Макарфи Ю.И., Третьяков В.Ф., Французова Н.А., Коваль Л.М., Ерофеев В.И., Трушин А.А. Конверсия этанола и водноэтанольных смесей на промышленном катализаторе HZSM-5. Тонкие химические технологии. 2009;4(5):52-55.
For citation:
Makarfi Yu.I., Tretyakov V.F., Frantsuzova N.A., Koval L.M., Erofeev V..., Trushin A.A. Conversion of ethanol-water mixture over industrial HZSM-5 catalyst. Fine Chemical Technologies. 2009;4(5):52-55. (In Russ.)
Просмотров:
411
Послать статью по эл. почте 
