Технологические основы производства топливных эфиров из биоспиртов

• Автор: Матюшина, Рина Ринатовна
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1Л Нефтегазовый комплекс мира и России. Альтернативные

энергоресурсы. Состояние и перспективы

1.1.1 Ресурсы и добыча нефти и газа

1.1.2 Альтернативные энергоносители

1.1.3 Гидроэнергетика

1.1.4 Атомная энергетика

1.1.5 Метан угольных пластов. Сланцевый газ. Битуминозная нефть
1.1.5.1 Метан угольных пластов
1.1.5.2 Сланцевый газ
1.1.5.3 Битуминозная нефть
1.1.6 Биоэнергетика
ГЛАВА 2. ХИММОТОЛЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
НЕФТЯНЫХ И АЛЬТЕРНАТИВНЫХ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ
2.1 Химмотологическая характеристика моторных топлив
2.1.1 Теплофизическая характеристика топлив
2.2 Требования к характеристикам автомобильного бензина и дизельного топлива
2.3 Классификация альтернативных моторных топлив
2.4 Спирты как альтернатива нефтяным моторным топливам
2.4.1Метанол
2.4.2 Этиловый спирт
2.4.3 Бутиловый спирт
2.5 Химмотологические свойства биоспиртов по сравнению
с автобензинами
2.6 Эфиры

2.6.1 Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ)
2.6.2 Этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ)
2.6.3 Диметиловый, диэтиловый и дибутиловый эфиры
2.7 Рапсовое масло как биодизельное топливо
2.7.10сновы технологии производства биодизельных топлив
2.7.2 Химмотологические свойства рапсового масла и его эфира
2.8 Катализаторы синтеза эфиров
2.9 Химизмы и механизмы каталитических реакций синтеза биоэфиров
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ КАТАЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЭФИРОВ ИЗ БИОСПИРТОВ
3.1 Характеристика сырья и реагентов
3.2 Методы исследования
3.2.1 Очистка спиртов
3.2.2 Подготовка катализаторов
3.2.2.1 Получение воздушно-сухих ГТ-форм катионита КУ-2ФПП
3.2.2.2 Высушивание до постоянной массы катионита КУ-2ФПП
3.2.2.3 Высушивание в вакууме катионита КУ-2ФПП
3.3 Методика исследований кинетических закономерностей каталитического синтеза эфиров из биоспиртов
3.4 Методика анализа продуктов реакции (эфиров и спиртов)
3.5 Критерии оценки эффективности цеолитсодержащих катализаторов и
сульфокатионита КУ-2ФПП
ГЛАВА 4. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
КАТАЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЭФИРОВ ИЗ БИОСПИРТОВ
4.1 Теоретические основы синтеза дибутилового эфира из биобутанола..
4.2 Выбор кислотного катализатора синтеза дибутилового эфира
4.2.1 Влияние температуры на выход дибутилового эфира
4.2.2 Влияние технологических параметров процесса получения ДБЭ на цеолите Н-иБУ и сульфокатионите КУ-2ФПП

4.2.3 Влияние скорости подачи сырья на основные показатели процесса получения дибутилового эфира
4.3 Получение этил-трет-бутилового эфира (ЭТБЭ)
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ
СХЕМЫ УСТАНОВКИ ПОЛУЧЕНИЯ ДИБУТИЛОВОГО ЭФИРА
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

использование метанола при производстве диметилового эфира в качестве топлива для прямого сжигания, а также для изготовления топливных элементов.
Кроме того, потребление метанола будет расти в связи с ростом химического и мебельного производств. В последние годы в качестве перспективы применения метанола рассматривается коммерческое внедрение технологии «от метанола к олефинам» («МТО») - трансформации метанола в олефины с целью получения пластических масс (полиэтилена и полипропилена) [65,66].
В мире производится метанола свыше 36 млн. т/год, при этом на Россию из них приходится порядка 3 млн. т/год, т. е. 8,3% [60]. Так, в 2006 г. общероссийское производство метанола составило 3150 тыс. т, что на 7,2 % превышает показатель 2005 г. (2936 тыс. т). Мощности по производству метанола в среднем были загружены всего на 85,9 %. Тем не менее в 2007 г. они были увеличены до 4141 тыс. т [68].
Сегодня метанол выпускают девять предприятий [67]. При этом специализируются на производстве данного продукта ОАО «Метафракс» и ООО «Сибметахим». Остальные предприятия выпускают азотные удобрения, и метанол здесь является дополнительным продуктом при производстве аммиака.
Крупнейшим в России производителем метанола является ОАО «Метафракс», находящееся в г. Губаха Пермской области, на долю которого приходится около 25% российского объема производства метанола. Синтез метанола из оксида углерода и водорода проходит на медьсодержащем катализаторе по технологии английской фирмы ICI [64]. Исходными компонентами для получения метанола являются природный газ и пар.
Вторым крупнейшим отечественным производителем метанола является ОАО «Тольяттиазот» (г. Тольятти, Самарская область). В 2006 г. в ОАО «Тольяттиазот» была увеличена выработка метанола на 6 % (до 407 тыс. т), а КФК — на 20 % (до 36,7 тыс. т) по сравнению с 2005 г. В конце 2006 г. была завершена программа модернизации производства метанола. В результате в