Сверхкритическое деоксигенирование стеариновой кислоты в присутствии кобальтсодержащего катализатора
Автор: Степачева Антонина Анатольевна, Семенова Аксинья Михайловна, Яблокова Наталья Сергеевна, Куприянова Елена Евгеньевна
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Химические науки
Статья в выпуске: 12 т.4, 2018 года.
Бесплатный доступ
В данной работе изучено влияние Co-содержащего катализатора на основе сверхсшитого полистирола (HPS) в деоксигенировании стеариновой кислоты в среде сверхкритического н-гексана. Катализатор был синтезирован путем гидротермального осаждения Co-содержащих частиц в поры полимерной матрицы в среде перегретой воды. Катализатор показал высокую эффективность в деоксигенировании стеариновой кислоты в среде сверхкритического н-гексана с выходом C16-C17 углеводородов выше 85% при 100% конверсии субстрата. Использование сверхкритических флюидов при деоксигенировании позволяет существенно снизить рабочую температуру и продолжительность процесса, а также избежать использования газообразного водорода, что снижает себестоимость процесса. Кроме того, Co-содержащий катализатор более предпочтителен с экономической точки зрения по сравнению с катализаторами на основе благородных металлов.
Деоксигенирование, сверхсшитый полистирол, гидротермальный метод, биодизель
Короткий адрес: https://sciup.org/14115001
IDR: 14115001 | УДК: 544.478.32 | DOI: 10.5281/zenodo.2253637
Supercritical deoxygenation of stearic acid in the presence of cobalt-containing catalyst
In this paper, the effect of the Co-containing catalyst based on hypercrosslinked polystyrene (HPS) in the deoxygenation of stearic acid in supercritical n-hexane was studied. The catalyst was synthesized by hydrothermal impregnation of the Co particles into the pores of the polymer matrix in the medium of superheated water. High efficiency of the catalyst in the deoxygenation of stearic acid in supercritical n-hexane was shown. The use of the catalyst allows obtaining the yield of C16-C17 hydrocarbons above 85% at 100% substrate conversion. The use of supercritical fluids during deoxygenation avoids energy loss and also avoids the use of gaseous hydrogen, which ensures the cost of the process. In addition, Co-containing catalyst is more preferable from an economic point of view in comparison with catalysts based on noble metals.
Список литературы Сверхкритическое деоксигенирование стеариновой кислоты в присутствии кобальтсодержащего катализатора
- Huber G.W., Iborra S., Corma A. Synthesis of Transportation Fuels from Biomass: Chemistry, Catalysts, and Engineering // Chemical Reviews. 2006. V. 106. №9. P. 4044-4098.
- Zhang Z., Wang Q., Chen H., Zhang X. Hydroconversion of Waste Cooking Oil into Bio-Jet Fuel over a Hierarchical NiMo/USY@Al-SBA-15 Zeolite // Chem. Eng. Technol. 2018. V. 41. №3. P. 590-597.
- Wan Z., Lim J.K., Hameed B.H. Chromium-tungsten-manganese oxides for synthesis of fatty acid methyl ester via esterification of palm fatty acid distillate // Energy. 2017. V. 141. P. 1989-1997.
- de Sousa F.P., Cardoso C.C., Pasa V.M.D. Producing hydrocarbons for green diesel and jet fuel formulation from palm kernel fat over Pd/C // Fuel Processing Technology. 2016. V. 143. P. 35-42.
- Hachemi I., Jenistova K., Mäki-Arvela P., Kumar N., Eränen K., Hemming J., Murzin D. Comparative study of sulfur-free nickel and palladium catalysts in hydrodeoxygenation of different fatty acids feedstock for production of biofuels // Catalysis Science and Technology. 2016. V. 6. P. 1476-1487.
- Meller E., Green U., Aizenshtat Z., Sasson Y. Catalytic deoxygenation of castor oil over Pd/C for the production of cost effective bioFuel // Fuel. 2014. V. 133. P. 89-95.
- Sattler J. J. H. B. et al. Catalytic dehydrogenation of light alkanes on metals and metal oxides // Chemical reviews. 2014. V. 114. №20. P. 10613-10653.
- Srifa A., Faungnawakij K., Itthibenchapong V., Assabumrungrat S. Roles of monometallic catalysts in hydrodeoxygenation of palm oil to green diesel // Chemical Engineering Journal. 2015. V. 278. P. 249-258.
- van den Hark S., Härröd M. Fixed-bed hydrogenation at supercritical conditions to form fatty alcohols: the dramatic effects caused by phase transitions in the reactor // Industrial & engineering chemistry research. 2001. V. 40. №23. P. 5052-5057.
- King J. W. et al. Hydrogenation of vegetable oils using mixtures of supercritical carbon dioxide and hydrogen // Journal of the American Oil Chemists' Society. 2001. V. 78. N№2. P. 107-113.
- Piqueras C. M., Tonetto G., Bottini S., Damiani D. E. Sunflower oil hydrogenation on Pt catalysts: Comparison between conventional process and homogeneous phase operation using supercritical propane // Catalysis Today. 2008. V. 133. P. 836-841.
- Kim S. K. et al. Low-temperature, Selective Catalytic Deoxygenation of Vegetable Oil in Supercritical Fluid Media // ChemSusChem. 2014. V. 7. №2. P. 492-500.
- Fang X. et al. Upgrading of palmitic acid over MOF catalysts in supercritical fluid of n-hexane // RSC Advances. 2017. V. 7. №64. P. 40581-40590.
- Stepacheva A.A., Markova M.E., Bykov A.V., Sidorov A.I., Sulman M.G., Matveeva V.G., Sulman E.M. Ni Catalyst Synthesized by Hydrothermal Deposition on the Polymeric Matrix in Supercritical Deoxygenation of Fatty Acids // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. 2018. V. 125. №1. P. 213-226.
