RU2505580C2 - Method of processing lipids and lignins - Google Patents

Method of processing lipids and lignins Download PDF

Info

Publication number
RU2505580C2
RU2505580C2 RU2012115657/05A RU2012115657A RU2505580C2 RU 2505580 C2 RU2505580 C2 RU 2505580C2 RU 2012115657/05 A RU2012115657/05 A RU 2012115657/05A RU 2012115657 A RU2012115657 A RU 2012115657A RU 2505580 C2 RU2505580 C2 RU 2505580C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
products
temperature
suspension
lignins
lipids
Prior art date
Application number
RU2012115657/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012115657A (en
Inventor
Алексей Викторович Блуденко
Владимир Николаевич Чулков
Александр Владимирович Пономарев
Аслан Юсупович Цивадзе
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Priority to RU2012115657/05A priority Critical patent/RU2505580C2/en
Publication of RU2012115657A publication Critical patent/RU2012115657A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2505580C2 publication Critical patent/RU2505580C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of processing lipids and lignins involves exposing a suspension of lignins in liquid or molten lipids to ionising radiation and temperature action at volatilisation temperature of the methoxyphenol fraction. The decomposition products are removed from the exposure area by gaslift with gaseous products of decomposition of the material. Alkanisation of the reaction mixture, use of ultrasound, catalysts or mineral sorbents can be additional controlling factors depending on composition of the starting material.
EFFECT: invention widens the range of natural material for producing fuel, increases output of products for fuel purposes, increases stability of the obtained products and simplifies their fractional separation, and also lowers the processing temperature of the material.
6 cl, 2 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к области получения топлива и базовых продуктов нефтехимии и может быть использовано при утилизации лигнина, лигноцеллюлоз и жиров растительного и животного происхождения, а также производственных отходов на их основе.The invention relates to the field of obtaining fuel and basic petrochemical products and can be used in the disposal of lignin, lignocelluloses and fats of plant and animal origin, as well as industrial waste based on them.

Известен способ переработки растительного сырья, выбираемого из сырья на основе лигнина, крахмала, целлюлозы, полиоз, гуминовых соединений или их производных, в газообразные, жидкие и твердые топливные смеси посредством сухой перегонки, когда на растительное сырье одновременно воздействуют ионизирующим излучением и температурой, а летучие продукты отгоняют из зоны воздействия в токе газа или пара (прототип) (1) [Патент РФ №2338769].A known method of processing plant materials selected from raw materials based on lignin, starch, cellulose, polyose, humic compounds or their derivatives, into gaseous, liquid and solid fuel mixtures by dry distillation, when the plant material is simultaneously exposed to ionizing radiation and temperature, and volatile products are driven away from the exposure zone in a gas or vapor stream (prototype) (1) [RF Patent No. 2338769].

Однако данным известным способом (1) получают углекислоту и трудноразделимую смесь воды и продуктов, относящихся к производным фуранов, фенолов, циклических и ациклических карбонильных соединений. Для преобразования жидкого смешанного продукта в стабильное топливо требуется дополнительное гидрирование и/или алкилирование в токе водорода или газобразных алканов. При этом в результате указанных операций стабилизации получают оксигенированное альтернативное топливо, существенно отличающееся от топлива нефтяного происхождения. Для длительного хранения жидких продуктов сухой перегонки требуется добавление стабилизаторов.However, using this known method (1), carbon dioxide and a difficultly separable mixture of water and products related to derivatives of furans, phenols, cyclic and acyclic carbonyl compounds are obtained. Converting a liquid mixed product to a stable fuel requires additional hydrogenation and / or alkylation in a stream of hydrogen or gaseous alkanes. Moreover, as a result of these stabilization operations, oxygenated alternative fuel is obtained that differs significantly from fuel of petroleum origin. For long-term storage of liquid products of dry distillation, the addition of stabilizers is required.

Известен также способ переработки липидов и полифенолов путем воздействия ионизирующим излучением и температурой с образованием продуктов радиолиза (2) [Фенгел Д., Вегенер Г. Древесина (химия, ультраструктура, реакции). М., Лесная пром-сть, 1988. 512 с.; Писаревский А.К, Габрилович И.М., Мережинский В.М., Сошин Л.Д., Позняк А.Л. Введение в радиационную биофизику. / Под общ. ред. А.Н. Писаревского. Минск: «Вышейшая школа». 1968, 364 с.].There is also known a method of processing lipids and polyphenols by exposure to ionizing radiation and temperature to form radiolysis products (2) [Fengel D., Wegener G. Wood (chemistry, ultrastructure, reactions). M., Forest industry, 1988.512 s .; Pisarevsky A.K., Gabrilovich I.M., Merezhinsky V.M., Soshin L.D., Poznyak A.L. Introduction to radiation biophysics. / Under the total. ed. A.N. Pisarevsky. Minsk: "High School." 1968, 364 pp.].

Однако данным известным способом можно получить уменьшение средней мольной массы облучаемых макромолекул липидов и полифенолов при сохранении их химической природы, а также небольшое количество летучих и жидких хозяйственно ценных углеводородов, причем только в смеси с неутилизируемыми продуктами радиолиза.However, by this known method, it is possible to obtain a decrease in the average molar mass of the irradiated macromolecules of lipids and polyphenols while maintaining their chemical nature, as well as a small amount of volatile and liquid economically valuable hydrocarbons, and only in a mixture with unused radiolysis products.

В известном способе (2), основанном на применении ионизирующего излучения и температуры, исходное сырье вводят в зону воздействия и выдерживают в ней в течение отрезка времени, достаточного для образования продуктов радиолиза, которые, оставаясь в этой зоне, участвуют в регенерации исходных молекул или вступают в новые реакции взаимодействия с образованием новых продуктов, в том числе и преимущественно нежелательных. Только после завершения периода воздействия ионизирующего излучения реакционную массу выводят из реактора и выделяют из нее продукты радиолиза, сложная смесь которых требует проведения сложной процедуры их разделения. При этом наиболее ценная фракция углеводородов составляет лишь незначительную долю среди продуктов радиолиза (≤5 вес.%).In the known method (2), based on the use of ionizing radiation and temperature, the feedstock is introduced into the exposure zone and kept therein for a period of time sufficient for the formation of radiolysis products, which, remaining in this zone, participate in the regeneration of the starting molecules or enter into new reaction reactions with the formation of new products, including mostly undesirable ones. Only after the end of the period of exposure to ionizing radiation, the reaction mass is removed from the reactor and the radiolysis products are isolated from it, a complex mixture of which requires a complex separation procedure. Moreover, the most valuable hydrocarbon fraction is only a small fraction of the radiolysis products (≤5 wt.%).

Техническим результатом, достигаемым при реализации настоящего изобретения, является существенное увеличение стабильности получаемых продуктов, упрощение их фракционного разделения, расширение ассортимента и повышение выхода хозяйственно ценных продуктов. В результате реализации изобретения получаются полупродукты для тяжелого органического синтеза и топливные компоненты. При этом переработка охватывает новое перспективное сырье - суспензии растительных или синтетических полифенолов с липидами (жирами) растительного и животного происхождения. К тому же преобладающие топливные продукты идентичны топливу нефтяного происхождения и содержат эффективные антиоксиданты (стабилизаторы), что существенно расширяет применимость продуктов для топливных целей.The technical result achieved by the implementation of the present invention is a significant increase in the stability of the obtained products, simplification of their fractional separation, expanding the range and increasing the yield of economically valuable products. As a result of the invention, semi-products for heavy organic synthesis and fuel components are obtained. At the same time, processing covers a new promising raw material - suspensions of plant or synthetic polyphenols with lipids (fats) of plant and animal origin. In addition, the predominant fuel products are identical to fuels of petroleum origin and contain effective antioxidants (stabilizers), which significantly expands the applicability of the products for fuel purposes.

Технический результат достигается тем, что переработку нового типа сырья при одновременном воздействии ионизирующим излучением и температурой осуществляют в форме суспензии полифенолов в жидких или расплавленных липидах при температуре отгонки фракции метоксифенолов (~200-350°C), при этом продукты разложения выводят из объема реакционной смеси методом газлифта. Конкретный состав фракции метоксифенолов в продуктах определяется происхождением и составом исходных полифенолов.The technical result is achieved in that the processing of a new type of raw material with simultaneous exposure to ionizing radiation and temperature is carried out in the form of a suspension of polyphenols in liquid or molten lipids at a temperature of distillation of the methoxyphenol fraction (~ 200-350 ° C), while the decomposition products are removed from the volume of the reaction mixture gas lift method. The specific composition of the methoxyphenol fraction in the products is determined by the origin and composition of the starting polyphenols.

Впервые установлено, что воздействие на суспензию дает ряд специфических эффектов. Во-первых, возрастает выход ценных продуктов, обусловленных перекрестной рекомбинацией радикальных продуктов разложения обоих компонентов. Во-вторых, продукты распада полифенолов ингибируют процессы регенерации и димеризации липидов. В-третьих, существенно понижается температура, необходимая для разложения липидной фракции сырья - с ≥400°C до ≤350°C.For the first time it was established that the effect on the suspension gives a number of specific effects. First, the yield of valuable products increases due to cross-recombination of radical decomposition products of both components. Secondly, the decomposition products of polyphenols inhibit the processes of lipid regeneration and dimerization. Thirdly, the temperature required for the decomposition of the lipid fraction of the feedstock is significantly reduced - from ≥400 ° C to ≤350 ° C.

В предлагаемом техническом решении принцип сухой перегонки, состоящий в пирогенетическом разложении исходного растительного сырья при высокой температуре без доступа воздуха, не используется. Более того, нагрев основной массы сырья до температуры начала сухой перегонки не допускается.In the proposed technical solution, the principle of dry distillation, consisting in the pyrogenetic decomposition of the original plant material at high temperature without air, is not used. Moreover, heating the bulk of the feed to the temperature of the onset of dry distillation is not allowed.

В конкретном исполнении режим газлифта осуществляют с помощью газообразных продуктов деструкции сырья, возникающих при облучении электронами с энергией 0.1-7 МэВ при мощности дозы выше 0.03 кГр/с.In a specific embodiment, the gas lift mode is carried out using gaseous products of the destruction of raw materials arising from irradiation with electrons with an energy of 0.1-7 MeV at a dose rate above 0.03 kGy / s.

Целесообразным приемом, регулирующим состав продуктов, контроль и корректировка кислотности облучаемой суспензии путем добавления щелочи.A suitable technique, regulating the composition of products, control and adjustment of the acidity of the irradiated suspension by adding alkali.

В конкретном исполнении селективность воздействия и извлечение продуктов фрагментации регулируют за счет дополнительного воздействия ультразвуком, гомогенными или гетерогенными катализаторами.In a particular embodiment, the selectivity of the effect and the recovery of the fragmentation products are controlled by additional exposure to ultrasound, homogeneous or heterogeneous catalysts.

Авторами настоящего технического решения впервые установлено, что стабильность получаемых продуктов, степень утилизации сырья и выход ценных фракций можно значительно повысить, а технологию их получения и фракционного разделения можно значительно упростить, если переработку нового типа сырья - суспензий полифенолов в липидах - при одновременном воздействии ионизирующим излучением и температурой осуществлять при температуре отгонки фракции метоксифенолов, а продукты разложения сырья выводить из объема реакционной смеси методом газлифта. Конечные продукты, в основном, идентичны топливу нефтяного происхождения и содержат эффективные антиоксиданты (стабилизаторы), что существенно расширяет применимость этих продуктов для топливных и синтетических целей.The authors of this technical solution for the first time found that the stability of the products obtained, the degree of utilization of raw materials and the yield of valuable fractions can be significantly improved, and the technology for their production and fractional separation can be greatly simplified if the processing of a new type of raw material - suspensions of polyphenols in lipids - with simultaneous exposure to ionizing radiation and the temperature should be carried out at a temperature of distillation of the methoxyphenol fraction, and the decomposition products of raw materials should be removed from the volume of the reaction mixture by gas IFTA. The final products are basically identical to fuels of petroleum origin and contain effective antioxidants (stabilizers), which significantly expands the applicability of these products for fuel and synthetic purposes.

Впервые установлено, что новое комбинированное воздействие обеспечивает селективное и, соответственно, целенаправленное разложение компонентов сырья, расширение управляющих факторов конверсии за счет подбора состава и свойств суспензий, а также возможность низкотемпературной переработки. В частности, для коррекции состава и свойств суспензий и, тем самым, создания надлежащей стойкой сырьевой композиции, рекомендуется вводить минеральные сорбенты и/или наполнители. Хозяйственно ценные продукты переработки, образующиеся в зоне воздействия, ингибирует процесс разложения сырья и не следует допускать их накопления в зоне воздействия.It was established for the first time that a new combined effect provides selective and, accordingly, targeted decomposition of raw materials components, expansion of conversion control factors due to the selection of the composition and properties of suspensions, as well as the possibility of low-temperature processing. In particular, in order to correct the composition and properties of suspensions and, thereby, create an appropriate stable raw material composition, it is recommended to introduce mineral sorbents and / or fillers. The economically valuable processed products formed in the impact zone inhibits the decomposition of raw materials and should not be allowed to accumulate in the impact zone.

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие заявляемое техническое решение.The following are examples illustrating the claimed technical solution.

Пример 1. В качестве сырья используют суспензию соснового лигнина в коммерческом триглицериде пальмитиновой кислоты (трипальмитин). Суспензию при температуре 300°C и атмосферном давлении подают в зону облучения ускоренными электронами, генерируемыми электронным ускорителем УЭЛВ-10-10Т, при мощности дозы 2.1 кГр/с и максимальной энергии электронов 8 МэВ. Летучие продукты отводят из зоны воздействия в потоке аргона в режиме газлифта, охлаждают и фракционируют. Образующийся конденсат включает жидкие углеводороды (преимущественно дизельного ряда), замещенные фенолы, легкие глицериды, крупные спирты и эфиры - их совокупный выход 78% от массы исходного сырья. Синтез-газ состоит из H2, CO, CO2 и легких осколочных алканов. Фракция ненасыщенных соединений и соединений, имеющих кислородные группы (их выход равен 40 вес.%), может быть использована как компонент дизтоплива, либо как полупродукт для тяжелого органического синтеза. Таким образом, при полной конверсии сырья получено 99 вес.% целевых продуктов, включая 2 вес. Горючего углефицированного остатка, 19 вес.% синтез-газа и 78 вес.% жидких органических продуктов.Example 1. As a raw material, a suspension of pine lignin in commercial palmitic acid triglyceride (tripalmitin) is used. The suspension at a temperature of 300 ° C and atmospheric pressure is fed into the irradiation zone by accelerated electrons generated by the UELV-10-10T electron accelerator at a dose rate of 2.1 kGy / s and a maximum electron energy of 8 MeV. Volatile products are removed from the impact zone in an argon stream in a gas lift mode, cooled and fractionated. The condensate formed includes liquid hydrocarbons (mainly of the diesel series), substituted phenols, light glycerides, large alcohols and ethers - their combined yield is 78% of the mass of the feedstock. The synthesis gas consists of H 2 , CO, CO 2 and light fragmentation alkanes. The fraction of unsaturated compounds and compounds having oxygen groups (their yield is 40 wt.%) Can be used as a component of diesel fuel, or as an intermediate for heavy organic synthesis. Thus, with a complete conversion of the feedstock, 99 wt.% Of the target products, including 2 wt. Combustible carbon residue, 19 wt.% Synthesis gas and 78 wt.% Liquid organic products.

Результаты приведены в таблице 1 и 2, где E - энергия потока электронов; R - мощность поглощенной дозы; T - максимальная температура в зоне воздействия; P - абсолютное давление; M - содержание лигнина в суспензии.The results are shown in tables 1 and 2, where E is the electron flux energy; R is the absorbed dose rate; T is the maximum temperature in the impact zone; P is the absolute pressure; M is the lignin content in the suspension.

Пример 2. По методике примера 1 подвергли переработке суспензию соснового лигнина в трилинолеине. В качестве источника ионизирующего излучения использован γ-изотоп 60Co. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 1.Example 2. According to the method of example 1, a suspension of pine lignin in trilinolein was processed. The γ-isotope 60 Co. was used as a source of ionizing radiation. The process conditions and the results are presented in table 1.

Пример 3. По методике примера 1 подвергли переработке суспензию елового лигнина в рапсовом масле. В качестве источника ионизирующего излучения использован γ-изотоп 137Cs. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 1.Example 3. By the method of example 1 was subjected to processing a suspension of spruce lignin in rapeseed oil. The γ-isotope 137 Cs was used as a source of ionizing radiation. The process conditions and the results are presented in table 1.

Пример 4. По методике примера 1 подвергли переработке суспензию лиственного лигнина в льняном масле. В качестве источника ионизирующего излучения использован линейный электронный ускоритель УЭЛВ-10-10Т. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 1.Example 4. By the method of example 1 was subjected to processing a suspension of deciduous lignin in linseed oil. A linear electron accelerator UELV-10-10T was used as a source of ionizing radiation. The process conditions and the results are presented in table 1.

Пример 5. По методике примера 1 подвергли переработке суспензию хвойного лигнина в расплавленном сливочном масле. В качестве источника ионизирующего излучения использован линейный электронный ускоритель УЭЛВ-10-10Т. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 1.Example 5. According to the method of example 1 was subjected to processing a suspension of coniferous lignin in molten butter. A linear electron accelerator UELV-10-10T was used as a source of ionizing radiation. The process conditions and the results are presented in table 1.

Пример 6. Суспензию соснового лигнина в триолеине, обрабатывали по методике примера 1, но для газ-лифта вместо аргона использовали синтез-газ, выделяющийся в процессе радиолиза. Из таблицы 2 видно, что замена инертного газа-носителя на бурновыделяюшуюся газообразную фракцию радиолитических продуктов приводит к снижению выхода керосиновой фракции, но не снижает общую эффективность конверсии. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 2.Example 6. A suspension of pine lignin in triolein was processed according to the procedure of Example 1, but for the gas lift instead of argon, the synthesis gas released during the radiolysis was used. From table 2 it can be seen that the replacement of an inert carrier gas with a burned-out gaseous fraction of radiolytic products leads to a decrease in the yield of the kerosene fraction, but does not reduce the overall conversion efficiency. The process conditions and the results are presented in table 2.

Пример 7. По методике примера 2 переработали суспензию соснового лигнина в тримиристине, контролирую щелочность реакционной смеси этилатом натрия. Представленные в таблице 2 данные свидетельствуют о влиянии щелочи на повышение относительного выхода бензиновой фракции среди жидких продуктов конверсии при сохранении высокого выхода целевой конверсии. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 2.Example 7. According to the method of example 2, a suspension of pine lignin in trimyristine was processed, controlling the alkalinity of the reaction mixture with sodium ethylate. The data presented in table 2 indicate the effect of alkali on increasing the relative yield of the gasoline fraction among the liquid conversion products while maintaining a high yield of the target conversion. The process conditions and the results are presented in table 2.

Пример 8. Суспензию хвойного лигнина в рапсовом масле обработали по методике примера 3 с одновременным катализом солями Pd и Ru. Эффект изменения управляющих воздействий, как видно из таблицы 2, состоит в заметном перераспределении состава жидких продуктов в сторону увеличения фракции бензиновых углеводородов и понижения фракции, пригодной для синтетических целей. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 2.Example 8. A suspension of coniferous lignin in rapeseed oil was treated according to the procedure of example 3 with simultaneous catalysis with salts of Pd and Ru. The effect of changes in control actions, as can be seen from table 2, is a noticeable redistribution of the composition of liquid products in the direction of increasing the fraction of gasoline hydrocarbons and lowering the fraction suitable for synthetic purposes. The process conditions and the results are presented in table 2.

Пример 9. По методике примера 4 подвергали переработке суспензию лиственного лигнина в арахисовом масле с одновременным воздействием ультразвука. Газом носителем служил выделяемый синтез-газ. Представленные в таблице 2 данные свидетельствуют о влиянии ультразвука преимущественно на рост выхода синтез-газа. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 2.Example 9. By the method of example 4 was subjected to processing a suspension of deciduous lignin in peanut butter with simultaneous exposure to ultrasound. The carrier gas was the generated synthesis gas. The data presented in table 2 indicate the influence of ultrasound mainly on the increase in the yield of synthesis gas. The process conditions and the results are presented in table 2.

Пример 10. Суспензию соснового лигнина в льняном масле обрабатывали по методике примера 5, но для создания надлежащей суспензии к сырью добавляли 25 вес.% минеральных наполнителей (сорбентов) - либо силикагеля, либо графита. В результате наряду с изменением свойств суспензии, увеличивается выход керосиновой фракции и фракции алкилированных фенолов. Условия проведения процесса и полученные результаты представлены в таблице 2.Example 10. A suspension of pine lignin in linseed oil was processed according to the procedure of Example 5, but to create an appropriate suspension, 25 wt.% Of mineral fillers (sorbents), either silica gel or graphite, were added to the raw material. As a result, along with a change in the properties of the suspension, the yield of the kerosene fraction and the fraction of alkylated phenols increases. The process conditions and the results are presented in table 2.

Изменение условий нагрева заметно понижает выход целевой конверсии и стабильность конечных жидких продуктов или приводит к чрезмерно высокому выходу образования воды или нецелевых газов. Применение газлифта позволяет наилучшим образом выводить целевые продукты из реакционной смеси, регулировать их молекулярно-массовое распределение и сокращать время сепарации реакционной смеси. Форма суспензии позволяет минимизировать роль процессов смолообразования и карбонизации в компонентах сырья, увеличивает выход алкилированния и гидрирования ароматических производных лигнина.Changing the heating conditions significantly reduces the yield of the target conversion and the stability of the final liquid products or leads to an excessively high yield of water or non-target gases. The use of gas lift allows the best way to remove the target products from the reaction mixture, to control their molecular weight distribution and to reduce the time of separation of the reaction mixture. The shape of the suspension minimizes the role of the processes of gum formation and carbonization in the components of the feedstock, increases the yield of alkylation and hydrogenation of aromatic lignin derivatives.

Таким образом, способ согласно заявляемому техническому решению обеспечивает целенаправленное превращение комплексного сырья в хозяйственно ценные газообразные, твердые и жидкие продукты. Это особенно ценно при утилизации крупнотоннажных отходов лигнина, лигноцеллюлоз и масел.Thus, the method according to the claimed technical solution provides the targeted conversion of complex raw materials into economically valuable gaseous, solid and liquid products. This is especially valuable when disposing of large-scale waste of lignin, lignocelluloses and oils.

В настоящее время липиды, лигнин и их суспензии практически не используются для производства топлива и полупродуктов для тяжелого органического синтеза. Разрабатываются методы конверсии липидов, которые состоят преимущественно в их переэтерификации и удалении глицерина. Получаемый биодизель состоит преимущественно из метиловых эфиров жирных кислот. Эта смесь весьма нестабильна и имеет ограниченный срок хранения. Для переработки лигнина в топливо и базовые продукты нефтехимии разрабатываются преимущественно методы быстрого пиролиза, где основным продуктом является пиролигнин. Для преобразования пиролигнина в жидкие качественные продукты требуется дополнительная многостадийная каталитическая переработка - крекинг, гидрирование, гидроочистка и т.п.Currently, lipids, lignin and their suspensions are practically not used for the production of fuels and intermediates for heavy organic synthesis. Methods are being developed for the conversion of lipids, which consist mainly of their transesterification and removal of glycerol. The resulting biodiesel consists mainly of methyl esters of fatty acids. This mixture is very unstable and has a limited shelf life. For the processing of lignin into fuel and petrochemical basic products, primarily rapid pyrolysis methods are being developed, where the main product is pyrolynine. The conversion of pyrolygnin into liquid, high-quality products requires additional multi-stage catalytic processing - cracking, hydrogenation, hydrotreating, etc.

Заявляемый способ позволяет с помощью компактных установок максимально полно и просто утилизировать лигно-липидные суспензии, получая широкий ассортимент ценных органических соединений, являющихся ключевым сырьем для новых разрабатываемых технологических платформ.The inventive method allows using compact plants to fully and simply utilize ligno-lipid suspensions, obtaining a wide range of valuable organic compounds, which are key raw materials for the newly developed technological platforms.

Заявляемый способ обеспечивает получение следующих результатов:The inventive method provides the following results:

- выход утилизируемых топливных и синтетических продуктов превышает 90% и может достигать 99% от массы перерабатываемого сырья;- the yield of recyclable fuel and synthetic products exceeds 90% and can reach 99% of the mass of processed raw materials;

- целевые продукты имеют надежное бытовое и промышленное применение в качестве моторного и иного топлива, а также полупродуктов для тяжелого органического синтеза;- target products have reliable domestic and industrial applications as motor and other fuels, as well as intermediates for heavy organic synthesis;

- способ характеризуется экологической чистотой, поскольку не использует и не ориентирован на использование токсичных реагентов и его реализация не связана с появлением вредных воздействий на окружающую среду и производственный персонал;- the method is characterized by environmental cleanliness, because it does not use and is not focused on the use of toxic reagents and its implementation is not associated with the appearance of harmful effects on the environment and production personnel;

- способ обеспечивает низкую энергоемкость и материалоемкость переработки сырья.- the method provides low energy and material consumption of raw materials processing.

Таблица 1Table 1 Состав и выходы продуктов переработки сырья, масс.%The composition and yields of processed products, wt.% ПримерExample №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 №4Number 4 №5Number 5 Условия:Conditions: E, МэВE, MeV 8.0 (е-)8.0 (e - ) 1.25 (γ)1.25 (γ) 0.7 (γ)0.7 (γ) 2.2 (е)2.2 (e) 8.0 (е-)8.0 (e - ) R, кГр/сR, kGy / s 2.12.1 0.050.05 0.050.05 3.43.4 7.27.2 Т, °CT, ° C 300300 350350 270270 290290 330330 Р, мм. рт.ст.P mm Hg 760760 775775 700700 420420 790790 M, вес.%M, wt.% 33 2525 4242 50fifty 3333 сырьеraw materials ТрипальмитинTripalmitin ТрилинолеинTrilinolein РапсовоеRapeseed ЛьняноеFlaxseed ЖивотныйAnimal маслоoil маслоoil жирfat Газ-носительCarrier gas ArAr N2 N 2 CO2 CO 2 H2 H 2 CH4 CH 4 Жидкое топливо:Liquid fuel: бензинpetrol 1212 99 77 66 88 керосинkerosene 6666 5151 4040 3434 4646 Синтез-газSynthesis gas 1919 1919 18eighteen 1717 18eighteen Твердое топливоSolid fuel 1one 55 99 1010 77 РеагентыReagents 4040 4343 4444 4545 4343 СтепеньPower целевойtarget 9999 9696 9494 9292 9595 конверсииconversions

Таблица 2table 2 Состав и выходы продуктов переработки сырья при дополнительных управляющих факторах, масс.%The composition and yields of processed products with additional control factors, wt.% ПримерExample №6Number 6 №7Number 7 №8Number 8 №9Number 9 №10Number 10 Условия: Conditions: E, МэВE, MeV 8.0 (е-)8.0 (e - ) 1-25 (γ) 1-25 (γ) 0.7 (γ) 0.7 (γ) 2.2 (е-)2.2 (e - ) 8.0 (е-)8.0 (e - ) R, кГр/с R, kGy / s 2.52.5 0.050.05 0.050.05 3.03.0 5.55.5 T, °CT, ° C 300300 350350 270270 290290 330330 P, мм. рт.ст.P mm Hg 760760 775775 700700 420420 790790 М, вес.%M, wt.% 77 1616 30thirty 50fifty 2525 сырьеraw materials ТриолеинTriolein ТримиристинTrimyristin Рапсовое маслоRapeseed oil Арахисовое маслоPeanut butter Льняное маслоLinseed oil Газ-носительCarrier gas Продукты радиолизаRadiolysis Products CH4 CH 4 CH4 CH 4 H2 H 2 CH4 CH 4 Дополнительный факторAdditional factor -- pH=8-10pH = 8-10 Катализ, Pd, RuCatalysis, Pd, Ru УльтразвукUltrasound СорбентSorbent Жидкое топливо:Liquid fuel: бензин petrol 1212 1616 18eighteen 1616 99 керосинkerosene 6363 5353 50fifty 3636 6565 Синтез-газSynthesis gas 20twenty 1919 14fourteen 2222 1212 Твердое топливоSolid fuel 22 33 55 1010 55 РеагентыReagents 4141 4242 3535 4545 5353 Степень целевой конверсииDegree of target conversion 9999 9797 9898 9595 9696

Claims (6)

1. Способ переработки липидов и лигнинов путем одновременного воздействия ионизирующим излучением и температурой, отличающийся тем, что воздействуют на суспензию лигнинов в жидких или расплавленных липидах при температуре отгонки фракции метоксифенолов, а продукты разложения выводят из зоны воздействия методом газлифта.1. A method of processing lipids and lignins by simultaneous exposure to ionizing radiation and temperature, characterized in that they act on a suspension of lignins in liquid or molten lipids at a temperature of the distillation fraction of methoxyphenols, and the decomposition products are removed from the exposure zone by gas lift. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходная суспензия содержит минеральные сорбенты и/или наполнители.2. The method according to claim 1, characterized in that the initial suspension contains mineral sorbents and / or fillers. 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что режим газлифта осуществляют с помощью газообразных продуктов деструкции сырья, возникающих при облучении электронами с энергией 0,1-7 МэВ при мощности дозы выше 0,03 кГр/с.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the gas lift mode is carried out using gaseous products of the destruction of raw materials arising from irradiation with electrons with an energy of 0.1-7 MeV at a dose rate above 0.03 kGy / s. 4. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что кислотность облучаемой суспензии контролируют путем добавления щелочи.4. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the acidity of the irradiated suspension is controlled by adding alkali. 5. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что воздействие сочетают с гомогенным или гетерогенным катализом.5. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the effect is combined with homogeneous or heterogeneous catalysis. 6. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что воздействие излучением и температурой сочетают с ультразвуковым воздействием. 6. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the effect of radiation and temperature is combined with ultrasonic exposure.
RU2012115657/05A 2012-04-19 2012-04-19 Method of processing lipids and lignins RU2505580C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012115657/05A RU2505580C2 (en) 2012-04-19 2012-04-19 Method of processing lipids and lignins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012115657/05A RU2505580C2 (en) 2012-04-19 2012-04-19 Method of processing lipids and lignins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012115657A RU2012115657A (en) 2013-10-27
RU2505580C2 true RU2505580C2 (en) 2014-01-27

Family

ID=49446276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012115657/05A RU2505580C2 (en) 2012-04-19 2012-04-19 Method of processing lipids and lignins

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2505580C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180845B1 (en) * 1999-10-07 2001-01-30 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Transforming biomass to hydrocarbon mixtures in near-critical or supercritical water
RU2002114324A (en) * 2002-05-31 2004-01-20 Открытое акционерное общество "Бирюсинский гидролизный завод" LYNIN PYROLYSIS
JP2004143253A (en) * 2002-10-23 2004-05-20 I Sec:Kk Vegetable organic waste-carbonizing system
RU2338769C1 (en) * 2007-05-22 2008-11-20 Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук Method of processing plant raw material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180845B1 (en) * 1999-10-07 2001-01-30 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Transforming biomass to hydrocarbon mixtures in near-critical or supercritical water
RU2002114324A (en) * 2002-05-31 2004-01-20 Открытое акционерное общество "Бирюсинский гидролизный завод" LYNIN PYROLYSIS
JP2004143253A (en) * 2002-10-23 2004-05-20 I Sec:Kk Vegetable organic waste-carbonizing system
RU2338769C1 (en) * 2007-05-22 2008-11-20 Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук Method of processing plant raw material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФЕНГЕЛ Д., ВЕГЕНЕР Г. Древесина. - М.: Лесная промышленность, 1988, с.275-296. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012115657A (en) 2013-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gupta et al. Bio-energy generation from sagwan sawdust via pyrolysis: Product distributions, characterizations and optimization using response surface methodology
Zainan et al. Quality of bio-oil from catalytic pyrolysis of microalgae Chlorella vulgaris
Lee et al. Recent advances in the catalytic pyrolysis of microalgae
Panahi et al. Recent updates on the production and upgrading of bio-crude oil from microalgae
Wang et al. The effects of temperature and catalysts on the pyrolysis of industrial wastes (herb residue)
Park et al. Production of phenolics and aromatics by pyrolysis of miscanthus
Yeh et al. Hydrothermal catalytic production of fuels and chemicals from aquatic biomass
Aysu et al. Ceria promoted deoxygenation and denitrogenation of Thalassiosira weissflogii and its model compounds by catalytic in-situ pyrolysis
Kim et al. Production of biofuels from pine needle via catalytic fast pyrolysis over HBeta
Ağbulut et al. Microalgae bio-oil production through pyrolysis and hydrothermal liquefaction: Mechanism and characteristics
Kim et al. Analytical pyrolysis reaction characteristics of Porphyra tenera
Zhu et al. Catalytic microwave pyrolysis of orange peel: Effects of acid and base catalysts mixture on products distribution
RU2338769C1 (en) Method of processing plant raw material
Tekin et al. Hydrothermal conversion of woody biomass with disodium octaborate tetrahydrate and boric acid
Buyang et al. Catalytic pyrolysis of Reutealis trisperma oil using raw dolomite for bio-oil production
Jamilatun et al. Catalytic pyrolysis of Spirulina platensis residue (SPR): Thermochemical behavior and kinetics
ES2704448T3 (en) Pyrolysis reactions in the presence of an alkene
RU2505580C2 (en) Method of processing lipids and lignins
RU2436760C1 (en) Method to process carbon-bearing gases and vapours
US20170369786A1 (en) Macroscopic artificial dielectric susceptor for making biochemicals
US9670414B2 (en) Method of production of fuel from plant oils
RU2495915C1 (en) Method of processing lipids
Gang et al. Analytical study on pyrolyzed products of Desmodesmus sp. cultivated in BG11
Ji et al. A review on pyrolysis technology and characters of products from sewage sludge
Lee et al. Catalytic Pyrolysis of Robinia pseudoacacia Over Mesoporous Materials Produced from Zeolite HBeta