Гидропереработка рапсового масла в присутствии сульфидных Mo/Al2O3-ZSM-22 катализаторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучены каталитические свойства бифункциональных MoS2 катализаторов, нанесенных на гранулированные цеолитсодержащие носители, в процессе гидропереработки рапсового масла в проточном реакторе. Показано, что введение цеолита ZSM-22 в количестве 30 мас% в алюмооксидный носитель приводит к увеличению активности MoS2 катализатора в реакциях гидродеоксигенации и гидроизомеризации. Дальнейшее увеличение содержания цеолита от 30 до 50 мас% приводит к увеличению выхода изо-алканов и соотношения изо/н-алканы. Кроме того, снижается доля продуктов, образованных по маршруту прямой гидродеоксигенации. В ходе исследования влияния условий проведения процесса на активность MoS2 катализаторов в реакции гидроизомеризации рапсового масла показано, что выход изо-алканов увеличивается при уменьшении давления и увеличении соотношения водород/сырье.

Об авторах

Е. Н. Власова

Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН

Email: evgenia@catalysis.ru
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 5

И. В. Шаманаев

Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН

Email: evgenia@catalysis.ru
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 5

А. М. Щербакова

Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН

Email: evgenia@catalysis.ru
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 5

П. В. Александров

Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН

Email: evgenia@catalysis.ru
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 5

М. В. Бухтиярова

Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН

Email: evgenia@catalysis.ru
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 5

И. Г. Данилова

Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН

Email: evgenia@catalysis.ru
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 5

Г. А. Бухтиярова

Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН

Email: evgenia@catalysis.ru
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, д. 5

Список литературы

  1. [1] Лавренов А. В., Богданец Е. Н., Чумаченко Ю. А., Лихолобов В. А. Каталитические процессы получения углеводородных биотоплив с использованием
  2. масложирового сырья. Современные подходы // Катализ в пром-сти. 2011. № 3. С. 41–51.
  3. [2] Не помнящий А. А., Сайбулина Э. Р., Булучевский Е. А., Гуляева Т. И., Юрпалов В. Л., Мироненко Р. М., Лавренов А. В. Совместная деоксигенация и изомеризация триглицеридов жирных кислот подсолнечного масла на катализаторах Pt/Al2O3-цеолит // Катализ в пром-сти. 2023. Т. 23. № 5. С. 25–34.
  4. [3] Toba M., Abe Y., Kuramochi H., Osako M., Mochizuki T., Yoshimura Y. Hydrodeoxygenation of waste vegetable oil over sulfide catalysts // Catal. Today. 2011. V. 164. N 1. P. 533–537.
  5. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2010.11.049
  6. [4] Deliy I. V., Vlasova E. N., Nuzhdin A. L., Gerasimov E. Y., Bukhtiyarova G. A. Hydrodeoxygenation of methyl palmitate over sulfided Mo/Al2O3, CoMo/Al2O3 and NiMo/Al2O3 catalysts // RSC Adv. 2014. V. 4. N 5. P. 2242–2250.
  7. https://doi.org/10.1039/C3RA46164E
  8. [5] Maghrebi R., Buffi M., Bondioli P., Chiaramonti D. Isomerization of long-chain fatty acids and long-chain hydrocarbons: A review // Renew. Sustain. Energy. Rev. 2021. V. 149. 111264.
  9. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111264
  10. [6] Phan D. P., Lee E. Y. Catalytic hydroisomerization upgrading of vegetable oil-based insulating oil // Catalysts. 2018. V. 8. N 4. P. 1–16.
  11. https://doi.org/10.3390/catal8040131
  12. [7] Kubicka D., Horácek J., Setnicka M., Bulánek R., Zukal A., Kubicková I. Effect of support-active phase interactions on the catalyst activity and selectivity in deoxygenation of triglycerides // Appl. Catal. B: Environmental. 2014. V. 145. P.101–107.
  13. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2013.01.012
  14. [8] Satyarthi J. K., Chiranjeevi T., Gokak D. T., Viswanathan P. S. An overview of catalytic conversion of vegetable oils/fats into middle distillates // Catal. Sci. Technol. 2013. V. 3. P. 70–80.
  15. https://doi.org/10.1039/C2CY20415K
  16. [9] Wang H., Yan S., Salley S. O., Simon Ng K. Y. Support effects on hydrotreating of soybean oil over NiMo carbide catalyst // Fuel. 2013. V. 111. P. 81–87.
  17. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.04.066
  18. [10] Verma D., Kumar R., Rana B. S., Sinha A. K. Aviation fuel production from lipids by a single-step route using hierarchical mesoporous zeolites // Energy Environ. Sci. 2011. V. 4. N 5. P. 1667–1671.
  19. https://doi.org/10.1039/C0EE00744G
  20. [11] Kumar R., Rana B. S., Verma D., Rayaroth S., Prasad V. S., Sinha A. K. Hydrotreatment of renewable oils using hierarchical mesoporous H-ZSM-5 synthesized from kaolin clay // RSC Adv. 2015. V. 5. N 49. P. 39342–39349.
  21. https://doi.org/10.1039/C5RA03118D
  22. [12] 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. N 3. P. 590–597. https://doi.org/10.1002/ceat.201600601
  23. [13] Zhang Z., Wang Q., Chen H., Zhang X. Hydroconversion of waste cooking oil into green biofuel over hierarchical USY-Supported NiMo catalyst: A comparative study of desilication and dealumination // Catalysts. 2017. V. 7. N 10. P. 1–13. https://doi.org/10.3390/catal7100281
  24. [14] Chen H., Wang Q., Zhang X., Wang L. Effect of support on the NiMo phase and its catalytic hydrodeoxygenation of triglycerides // Fuel. 2015. V. 159. P. 430–435.
  25. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.07.010
  26. [15] Ishihara A., Fukui N., Nasu H., Hashimoto T. Hydrocracking of soybean oil using zeolite–alumina composite supported NiMo catalysts // Fuel. 2014. V. 134. P. 611–617.
  27. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.06.004
  28. [16] Cai Z., Wang Y., Cao Y., Yu P., Ding Y., Ma Y., Jiang L. Direct production of isomerized biodiesel over MoS2/ZrPOx under solvent-free conditions // Fuel. 2023. V. 337. 127175.
  29. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.127175
  30. [17] Cao Y., Shi Y., Bi Y., Wu K., Hu S., Wu Y., Huang S. Hydrodeoxygenation and hydroisomerization of palmitic acid over bi-functional Co/H-ZSM-22 catalysts // Fuel Process. Technol. 2018. V. 172. P. 29–35. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2017.09.020
  31. [18] Zhang L., Gao Y., Bai X., He L., Fu W., Tang T. Ni catalyst on ZSM-22 nanofibers bundles with good catalytic performance in the hydroisomerization of n-dodecane // Fuel. 2024. V. 357. 129885.
  32. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.129885
  33. [19] Vlasova E., Zhao Y., Danilova I., Aleksandrov P., Shamanaev I., Nuzhdin A., Suprun E., Pakharukova V., Tsaplin D., Maksimov A., Bukhtiyarova G. Bifunctional MoS2/Al2O3-zeolite catalysts in the hydroprocessing of methyl palmitate // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. N 19. 14863.
  34. https://doi.org/10.3390/ijms241914863
  35. [20] Vlasova E. N., Porsin A. A., Aleksandrov P. V., Nuzhdin A. L., Bukhtiyarova G. A. Co-processing of rapeseed oil-straight run gas oil mixture: Comparative study of sulfide CoMo/Al2O3-SAPO-11 and NiMo/Al2O3-SAPO-11 catalysts // Catal. Today. 2021. V. 378. P. 119–125.
  36. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2020.11.017
  37. [21] Busca G. Structural, surface, and catalytic properties of aluminas // Advances in Сatalysis. 2014. V. 57. P. 319–404. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800127-1.00003-5
  38. [22] Verboekend D., Chabaneix A. M., Thomas K., Gilson J.-P., Pérez-Ramírez J. Mesoporous ZSM-22 zeolite obtained by desilication: Peculiarities associated with crystal morphology and aluminium distribution // CrystEngComm. 2011. V. 13. P. 3408–3416. https://doi.org/10.1039/c0ce00966k
  39. [23] Gabrienko A. A., Danilova I. G., Arzumanov S. S., Toktarev A. V., Freude D., Stepanov A. G. Strong acidity of silanol groups of zeolite beta: Evidence from the studies by IR spectroscopy of adsorbed CO and 1H MAS NMR // Micropor. Mesopor. Mater. 2010. V. 131. P. 210–216.
  40. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2009.12.025
  41. [24] Hadjiivanov K. Identification and characterization of surface hydroxyl groups by Infrared Spectroscopy // Advances in Catalysis. 2014. V. 57. P. 99−318.
  42. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800127-1.00002-3
  43. [25] Kwak S. H. Spectroscopic characterization of the surface hydroxyls of zeolitic catalysts // Masterʹs Thesis. University of Oslo, Oslo, Norway, 2014.
  44. [26] Qian E. W., Chen N., Gong S. Role of support in deoxygenation and isomerization of methyl stearate over nickel-molybdenum catalysts // J. Mol. Catal. A: Chemical. 2014. V. 387. P. 76–85.
  45. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2014.02.031

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025