Паровой риформинг и дегидроксилирование глицерина на гетерогенных катализаторах

• Автор: Королёв, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 02.00.15, 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Оглавление
Введение5 .
Глава I. Окислительные и восстановительные превращения глицерина на гетерогенных катализаторах литературный обзор

1.1. Паровой риформинг глицерина на гетерогенных катализаторах.

1.1.1. Паровой риформинг глицерина па пиксльсодержащих катализаторах.II

1.1.2. Паровой риформинг глицерина на платинасодержащих катализаторах.

1.1.3. Паровой риформинг глицерина на катализаторах па основе оксидов III группы и инертных материалах.

1.1.4. Механизм парового риформинга глицерина.

1.1.5. Влияние условий процесса на выход и

распределение продуктов.

1.2. Дегидроксилирование глицерина на металлсодержащих катализаторах

1.2.1. Дегидроксилирование глицерина на катализаторах
на основе благородных металлов
1.2.2. Дегидроксилирование глицерина на медьсодержащих катализаторах.
1.2.3. Дегидроксилирование глицерина на никельсодержащих катализаторах
1.2.4. Механизм реакции дегидроксилирования глицерина
1.2.5. Влияние условий процесса на выход и
распределение продуктов.
Глава И. Экспериментальная часть.
2.1. Реагенты и материалы
2.2. Носители и их характеристики
2.3. Катализаторы
2.4. Проведение опытов по ПР глицерина.
2.5. Проведение опытов по ДГ глицерина.
2.6. Хроматографический анализ продуктов.
2.7 Исследование катализаторов методом ИКспектроскопии диффузного рассеяния
Глава III. Полученные результаты и их обсуждение.
3.1. Паровой риформинг глицерина на никельсодержащих
катализаторах
3.1.1. Первичный скрининг катализаторов в реакции парового риформинга глицерина
3.1.2. Паровой риформинг глицерина на никельсодержащих катализаторах нанесенных на модифицированные оксиды алюминия
3.1.3. Влияние температуры на выход и распределение продуктов реакции.
3.1.4. Паровой риформинг глицерина на биметаллическом
Аикатализаторе
Заключение
3.2. Дегидроксилирование глицерина на гетерогенных катализаторах
3.2.1. Первичный скрининг катализаторов
дегидроксилирования глицерина.
3.2.2. Влияние условий процесса в периодическом режиме на катализаторе Со Ренея на выход и распределение продуктов
3.2.3. Влияние условий в проточном режиме на катализаторе
Со Ренея на выход и распределение продуктов.
3.2.4. Влияние условий в проточном режиме на катализаторе
Ы1 Ренея на выход и распределение продуктов.
3.2.5. Дегидроксилирование глицерина на нанесенных
содержащих катализаторах в проточном режиме.
Заключение.
Список литературы


Основной барьер, который сдерживает внедрение биодизельного топлива в топливную индустрию это его высокая стоимость. Экономическая рентабельность производства биодизельного топлива напрямую зависит от рационального использования образующегося в больших количествах глицерина 2. Существующий в настоящее время рынок не готов принять избыточное количество глицерина для использования его в традиционных производственных схемах. Расчты показывают, что разработка новых способов эффективной переработки глицерина может снизить цену на биодизель на 6,7. Ещ в году отмечалось, что глицерин находит более применений 8. Основная часть глицерина используется в фармацевтической, косметической, табачной промышленности, при производстве полиэфирных и алкидных смол рис. Рис. Рынок глицерина в году. Увеличение производства биодизельного топлива может ощутимо изменить ситуацию на рынке глицерина. Общее производство биоглицерина в Европе возросло с 0 тыс. По своему качеству глицерин, получаемый при производстве биодизеля, значительно уступает тому глицерину, который производится традиционными способами 5. Однако последние разработки по получению биодизельного топлива на гетерогенных катализаторах, позволяют получать глицерин чистоты 9. В мире продолжаются поиски новых способов переработки глицерина. Доказательством тому является тот факт, что число научных публикаций, посвященных переработке глицерина практически удвоилось с г. По своей природе глицерин это органическая молекула с высокой конентрацией функциональных групп, тем более, если сравнивать его с углеводородами продуктами нефтехимии, составляющими основу всех видов топлив. Из глицерина может быть получено большое количество соединений с высокой ценностью . Паровой реформинг
В . Таблица 1. Факторы рентабельности. Из табл. Пропандиолы являются востребованными химическими продуктами. Вчастности, 1,2пропандиол представляет собой нетоксичное соединение,, которое широко применяется в качестве увлажнителя, антифриза, тормозной жидкости, а также является сырьем для производства полиэфиров и алкидных смол. Производство 1,2пропандиола в США составляет около 0 тыс. В настоящее время пропандиолы производятся в процессах нефтепереработки. Поэтому разработка эффективного процесса дегидроксилирования глицерина ДГ, направленного на получение пропандиолов ПДО, могла бы существенно удешевить производство этих продуктов. Принципиально другим и в то же время новым направлением использования глицерина в виде химического сырья является паровой риформинг ПРГ, который в качестве основных продуктов дает монооксид углерода и водород. Этот процесс, без преувеличения, может рассматриваться как привлекательный источник синтезгаза или водорода . Паровой риформинг глицерина имеет большой экономический потенциал, который может усилиться за счт использования получаемого синтезгаза в процессе ФишераТропша. Данный процесс дает возможность получать широкий спектр углеводородных соединений. Из них наиболее привлекательными являются С5 алканы, поскольку их можно использовать как моторное топливо и для получения тепловой и электроэнергии . Рассмотренные выше аспекты указывают на актуальность разработки инновационных процессов, в которых глицерин используется в качестве исходного сырья. Появление новых технологических решений в этом направлении позволяет, с одной стороны, обеспечить химическую индустрию ценными химическими продуктами, а, с другой стороны, повысить рентабельность производства биодизельного топлива. Диссертация посвящена исследованию процесса образования двухосновных спиртов из глицерина, а также паровой конверсии глицерина в присутствии катализаторов, содержащих металлы 1Ь и VIII групп Периодической таблицы Д. И. Менделеева. Как показывают исследования, проведенные до настоящей работы, подобные катализаторы способны активировать молекулу глицерина и осуществлять указанные превращения. Основной целью работы является поиск наиболее эффективных и селективных катализаторов процессов ДГ и паровой конверсии глицерина.