RU2823286C1 - Method of producing benzene and toluene by catalytic deoxygenation of organic fraction of liquid pyrolysis products of plant biomass - Google Patents
Method of producing benzene and toluene by catalytic deoxygenation of organic fraction of liquid pyrolysis products of plant biomass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2823286C1 RU2823286C1 RU2023132423A RU2023132423A RU2823286C1 RU 2823286 C1 RU2823286 C1 RU 2823286C1 RU 2023132423 A RU2023132423 A RU 2023132423A RU 2023132423 A RU2023132423 A RU 2023132423A RU 2823286 C1 RU2823286 C1 RU 2823286C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deoxygenation
- catalyst
- toluene
- pyrolysis
- products
- Prior art date
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 126
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 126
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 112
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 54
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 44
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims abstract description 18
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 23
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 9
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 8
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000012075 bio-oil Substances 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000033962 Fontaine progeroid syndrome Diseases 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 235000008582 Pinus sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 241000218626 Pinus sylvestris Species 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- PPWHTZKZQNXVAE-UHFFFAOYSA-N Tetracaine hydrochloride Chemical compound Cl.CCCCNC1=CC=C(C(=O)OCCN(C)C)C=C1 PPWHTZKZQNXVAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N [N].[S] Chemical compound [N].[S] PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 229940078487 nickel acetate tetrahydrate Drugs 0.000 description 1
- OINIXPNQKAZCRL-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);diacetate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ni+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OINIXPNQKAZCRL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к области получения углеводородов ароматической фракции посредством каталитической деоксигенации органической фракции жидких продуктов, полученных методом пиролиза возобновляемого сырья растительного происхождения, и может быть применено на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности для получения углеводородного топлива.The invention relates to the chemical industry, namely to the field of obtaining hydrocarbons of the aromatic fraction through the catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products obtained by pyrolysis of renewable raw materials of plant origin, and can be used at chemical and oil refining industries to produce hydrocarbon fuels.
Органическая фракция жидких продуктов пиролиза растительной биомассы включает в себя углеводороды, кислородсодержащие соединения и небольшое количества азот- и серосодержащих веществ. Для эффективного использования органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы в качестве транспортного топлива требуется улучшение их химических и физических свойств путем каталитической деоксигенации, заключающейся в удалении кислорода из кислородсодержащих соединений.The organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass includes hydrocarbons, oxygen-containing compounds and small amounts of nitrogen- and sulfur-containing substances. To effectively use the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass as transport fuel, it is necessary to improve their chemical and physical properties through catalytic deoxygenation, which consists in removing oxygen from oxygen-containing compounds.
Известен способ деоксигенации кислородорганических продуктов быстрого пиролиза растительной биомассы (RU, №2335340, МПК B01J 23/89, 10.10.2008 г.), который проводят в одну стадию при давлении водорода менее 3,0 МПа, температуре 250-320°С в присутствии катализатора, сформированного последовательным или одновременным осаждением гидрооксидов или карбонатов переходных металлов в присутствии стабилизирующего носителя с последующим старением в маточном растворе, фильтрацией и восстановлением водородом при температуре 300-350°С. Процесс деоксигенации проводят в проточном реакторе преимущественно при температуре 200-300°С и давлении водорода 1,0-2,5 МПа с объемной скоростью (LHSV) кислородсодержащей жидкости, равной 0,3-2,0 мл/мл кат/ч.There is a known method for the deoxygenation of organic oxygen products of rapid pyrolysis of plant biomass (RU, No. 2335340, IPC B01J 23/89, 10.10.2008), which is carried out in one stage at a hydrogen pressure of less than 3.0 MPa, a temperature of 250-320°C in the presence of a catalyst formed by sequential or simultaneous precipitation of transition metal hydroxides or carbonates in the presence of a stabilizing carrier, followed by aging in the mother solution, filtration and reduction with hydrogen at a temperature of 300-350°C. The deoxygenation process is carried out in a flow reactor mainly at a temperature of 200-300°C and a hydrogen pressure of 1.0-2.5 MPa with a space velocity (LHSV) of the oxygen-containing liquid equal to 0.3-2.0 ml/ml cat/h.
Известен способ деоксигенации кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы (RU, №2472584, МПК B01J 23/755, 20.01.2013), который проводят в одну стадию при давлении водорода 0,5-20 МПа, температуре 250-320°С в присутствии катализатора, содержащего Ni в восстановленной форме и другие переходные металлы, а также до 15 мас. % фосфора в виде фосфидов. Процесс деоксигенации проводят в реакторах следующих типов: проточный с неподвижным слоем катализатора и газообразным состоянием исходных реагентов и продуктов реакции, автоклав с интенсивным перемешиванием катализатора в жидкой фазе кислородорганического компонента.There is a known method for the deoxygenation of organic oxygen products from the processing of plant biomass (RU, No. 2472584, IPC B01J 23/755, 01/20/2013), which is carried out in one stage at a hydrogen pressure of 0.5-20 MPa, a temperature of 250-320°C in the presence of a catalyst, containing Ni in reduced form and other transition metals, as well as up to 15 wt. % phosphorus in the form of phosphides. The deoxygenation process is carried out in the following types of reactors: flow-through with a fixed bed of catalyst and a gaseous state of the initial reagents and reaction products, autoclave with intensive stirring of the catalyst in the liquid phase of the organic oxygen component.
Известен способ деоксигенации кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы (Ролдугина Е.А., Гидрооблагораживание бионефти и ее компонентов на гетерогенных катализаторах, содержащих благородные металлы. Дисс. на соискание уч. ст. канд. хим. наук, Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2019, 171 с.), который проводят в одну стадию в метаноле при давлении водорода 5,0-8,5 МПа, температуре 200-300°С, соотношении субстрат : металл 160:1 в течение 3-6 часов в присутствии катализатора, содержащего Ru в восстановленной форме и силикатный материал Al-HMS в качестве носителя.There is a known method for deoxygenation of organooxygen products of processing plant biomass (Roldugina E.A., Hydroenrichment of bio-oil and its components on heterogeneous catalysts containing noble metals. Dissertation for Candidate of Chemical Sciences, Moscow, M.V. Moscow State University Lomonosova, 2019, 171 pp.), which is carried out in one stage in methanol at a hydrogen pressure of 5.0-8.5 MPa, temperature 200-300°C, substrate: metal ratio 160:1 for 3-6 hours. the presence of a catalyst containing Ru in reduced form and silicate material Al-HMS as a carrier.
Известен способ деоксигенации кислородсодержащих продуктов переработки растительной биомассы (Хромова С.А. Исследование процессов каталитической деоксигенации модельных соединений бионефти. Автореферат дисс. на соискание уч. ст. канд. хим. наук, Новосибирск, ИК им. Г.К. Борескова СО РАН, 2010, 19 с.), который проводят в одну стадию при давлении водорода 0,5 МПа, температуре 300°С в присутствии катализатора, содержащего 16 мас. % Ni в восстановленной форме, 2 мас. % Cu в восстановленной форме и 82 мас. % δ-Al2O3.There is a known method for deoxygenation of oxygen-containing products of processing plant biomass (Khromova S.A. Study of the processes of catalytic deoxygenation of model compounds of bio-oil. Abstract of the dissertation for the candidate of chemical sciences, Novosibirsk, Institute of Chemical Engineering named after G.K. Boreskov SB RAS, 2010, 19 p.), which is carried out in one stage at a hydrogen pressure of 0.5 MPa, a temperature of 300°C in the presence of a catalyst containing 16 wt. % Ni in reduced form, 2 wt. % Cu in reduced form and 82 wt. % δ-Al 2 O 3 .
Однако для представленных способов получения ароматических углеводородов характерны:However, the presented methods for producing aromatic hydrocarbons are characterized by:
- использование высоких температур, что увеличивает энергетические затраты процесса и обусловливает вероятность потерь углерода ввиду возможного протекания процесса крекинга;- the use of high temperatures, which increases the energy costs of the process and causes the likelihood of carbon losses due to the possible occurrence of the cracking process;
- высокий расход водорода, что увеличивает капитальные затраты процесса и приводит к снижению выхода ароматических соединений за счет их гидрирования;- high consumption of hydrogen, which increases the capital costs of the process and leads to a decrease in the yield of aromatic compounds due to their hydrogenation;
- сложный состав катализатора, содержащего как минимум 3 компонента;- complex composition of the catalyst containing at least 3 components;
- низкий выход бензола и толуола вследствие протекания большого количества побочных процессов.- low yield of benzene and toluene due to a large number of side processes.
Наиболее близким аналогом является способ деоксигенации кислородсодержащих продуктов переработки растительной биомассы (RU, №2440847, МПК B01J 23/755, 27.01.2012 г.), который проводится в одну стадию при давлении водорода 0,5-20 МПа, температуре 250-320°С в присутствии катализатора, являющегося сложным композитом, содержащим смешанные оксиды переходных металлов (Ni, Fe, Со, Pd, Cu, Ga, In, Tl, W, Mo) и стабилизирующую добавку (Al2O3, SiO2, ZrO2, CeO2, TiO2, Cr2O3, MoO2, WO2, V2O5, MnO2). Задача достижения высоких степеней деоксигенации при большем соотношении субстрат/катализатор решается созданием и использованием катализатора деоксигенации кислородорганических продуктов переработки растительной биомассы, который является сложным композитом, содержащим минимум 3 различных металла, одним из которых является никель. Степень деоксигенации продуктов пиролиза растительной биомассы по аналогу при использовании реактора-автоклава в присутствии предварительно восстановленного катализатора, содержащего, мас. %: 60 Ni, 5 Cu, 5 Fe и 30 CeO2-ZrO2, при 350°С и давлении водорода 2,0 МПа составляет 70%. Селективность к бензолу и толуолу при указанных условиях составляет 39%.The closest analogue is the method of deoxygenation of oxygen-containing products of processing plant biomass (RU, No. 2440847, IPC B01J 23/755, 01/27/2012), which is carried out in one stage at a hydrogen pressure of 0.5-20 MPa, temperature 250-320° C in the presence of a catalyst, which is a complex composite containing mixed oxides of transition metals (Ni, Fe, Co, Pd, Cu, Ga, In, Tl, W, Mo) and a stabilizing additive (Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , CeO 2 , TiO 2 , Cr 2 O 3 , MoO 2 , WO 2 , V 2 O 5 , MnO 2 ). The problem of achieving high degrees of deoxygenation at a higher substrate/catalyst ratio is solved by creating and using a catalyst for the deoxygenation of organic oxygen products from the processing of plant biomass, which is a complex composite containing at least 3 different metals, one of which is nickel. The degree of deoxygenation of the products of pyrolysis of plant biomass by analogue when using an autoclave reactor in the presence of a pre-reduced catalyst containing, wt. %: 60 Ni, 5 Cu, 5 Fe and 30 CeO 2 -ZrO 2 , at 350°C and a hydrogen pressure of 2.0 MPa is 70%. The selectivity to benzene and toluene under these conditions is 39%.
Однако для данного способа, как и для других рассмотренных выше способов получения ароматических углеводородов, характерны применение высоких температур и высоких давлений водорода, что существенно повышает затраты на проведение процесса, а также многокомпонентного состава катализатора, что усложняет процесс.However, this method, as well as other methods discussed above for the production of aromatic hydrocarbons, is characterized by the use of high temperatures and high pressures of hydrogen, which significantly increases the cost of the process, as well as the multicomponent composition of the catalyst, which complicates the process.
Технической проблемой, решаемой при создании изобретения, является разработка способа конверсии органической фракции продуктов пиролиза растительной биомассы, при осуществлении которого минимизируются образование твердых продуктов и дезактивация катализатора, сокращается потребление водорода и максимально повышается выход бензола и толуола.The technical problem solved when creating the invention is the development of a method for converting the organic fraction of the products of pyrolysis of plant biomass, which minimizes the formation of solid products and deactivation of the catalyst, reduces hydrogen consumption and maximizes the yield of benzene and toluene.
Техническим результатом изобретения является:The technical result of the invention is:
1) Повышение скорости и степени деоксигенации органической фракции продуктов пиролиза растительной биомассы.1) Increasing the rate and degree of deoxygenation of the organic fraction of plant biomass pyrolysis products.
2) Увеличение выхода продуктов с высокой добавочной стоимостью и высоким энергетическим потенциалом (бензола и толуола).2) Increasing the yield of products with high added value and high energy potential (benzene and toluene).
3) Сокращение потребления водорода при деоксигенации органической фракции продуктов пиролиза растительной биомассы.3) Reducing hydrogen consumption during deoxygenation of the organic fraction of plant biomass pyrolysis products.
4) Сокращение образования кокса и, как следствие, снижение степени дезактивации катализатора.4) Reduced coke formation and, as a consequence, a decrease in the degree of catalyst deactivation.
Решение поставленной проблемы и заявленный технический результат достигаются за счет того, что способ получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы, включающий одностадийную переработку в реакторе-автоклаве при давлении 1,5±0,5 МПа, температуре 270±5°С, с использованием катализатора, содержащего оксиды переходных металлов, дополнительно включает использование растворителя, выбранного из пропанола-2, этанола, метанола, в сверхкритическом состоянии, использование катализатора деоксигенации, приготовленного методом гидротермального осаждения, содержащего 1±0,25 мас. % переходного или благородного металла, выбранного из Ni, Ru и Pd, и 99±0,25 мас. % носителя сверхешитого полистирола, в процессе деоксигенации используется смесь азот-водород с содержанием водорода 20±5 об.%, процесс проводится в течение 60±5 минут при перемешивании со скоростью 1200±100 об/мин, при этом количество катализатора составляет 0,06-0,429 г, соотношение продукты пиролиза / катализатор составляет 30±5:1 мас. частей, катализатор деоксигенации восстанавливают в течение 3±0,5 часов при температуре 300±5°С.The solution to the problem posed and the stated technical result are achieved due to the fact that the method for producing benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass, including one-stage processing in an autoclave reactor at a pressure of 1.5 ± 0.5 MPa, temperature 270 ± 5 °C, using a catalyst containing transition metal oxides, additionally includes the use of a solvent selected from 2-propanol, ethanol, methanol, in a supercritical state, the use of a deoxygenation catalyst prepared by hydrothermal precipitation containing 1 ± 0.25 wt. % transition or noble metal selected from Ni, Ru and Pd, and 99 ± 0.25 wt. % of the carrier of over-residue polystyrene, in the deoxygenation process a nitrogen-hydrogen mixture with a hydrogen content of 20±5 vol.% is used, the process is carried out for 60±5 minutes with stirring at a speed of 1200±100 rpm, while the amount of catalyst is 0.06 -0.429 g, the ratio of pyrolysis products/catalyst is 30±5:1 wt. parts, the deoxygenation catalyst is reduced for 3±0.5 hours at a temperature of 300±5°C.
В способе предпочтительно использование в качестве растворителя пропанола-2 и в качестве переходного или благородного металла в катализаторе деоксигенации Pd.The method preferably uses 2-propanol as a solvent and Pd as a transition or noble metal in the deoxygenation catalyst.
Предлагаемый способ получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы обладает следующими преимуществами, по сравнению с аналогом:The proposed method for producing benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass has the following advantages compared to its analogue:
- использование в процессе деоксигенации смеси азот-водород с содержанием водорода 20±5 об.%;- use of a nitrogen-hydrogen mixture with a hydrogen content of 20±5 vol.% in the deoxygenation process;
- использование двухкомпонентного катализатора деоксигенации, содержащего один переходный или благородный металл, выбранный из Pd, Ru, Ni, и носитель - сверхсшитый полистирол;- the use of a two-component deoxygenation catalyst containing one transition or noble metal selected from Pd, Ru, Ni, and a carrier - hyper-crosslinked polystyrene;
- снижение температуры деоксигенации на 50-80°С;- reduction in deoxygenation temperature by 50-80°C;
- увеличение степенидеоксигенации на 11-30%;- increase in the degree of deoxygenation by 11-30%;
- сокращение времени проведения деоксигенации на 1,5-3 часа за счет использования растворителя в сверхкритическом состоянии;- reduction of deoxygenation time by 1.5-3 hours due to the use of a supercritical solvent;
- снижение степени дезактивации катализатора на 3-5%;- reduction in the degree of catalyst deactivation by 3-5%;
- увеличение суммарной селективности по бензолу и толуолу с суммарной селективностью на 22-34%.- increase in the total selectivity for benzene and toluene with a total selectivity of 22-34%.
Включение в способ каждой из стадий является обязательным и ни одну из них нельзя исключить из способа, а также изменить их порядок и условия проведения стадий, так как это приведет к существенному снижению скорости деоксигенации органической фракции продуктов пиролиза растительной биомассы, выхода бензола и толуола и степени удаления кислорода.The inclusion of each of the stages in the method is mandatory and none of them can be excluded from the method, as well as changing their order and conditions for carrying out the stages, as this will lead to a significant decrease in the rate of deoxygenation of the organic fraction of the products of pyrolysis of plant biomass, the yield of benzene and toluene and the degree removing oxygen.
Катализатор деоксигенации готовят методом гидротермального осаждения при давлении азота 6,0 МПа, температуре 200°С при постоянном перемешивании со скоростью 500 об/мин в течение 15 минут. При приготовлении катализатора используют носитель - сверхсшитый полистирол, соль металла (Ni, Ru или Pd) и натрия гидрокарбонат. После окончания синтеза полученный катализатор отфильтровывают под вакуумом и сушат при 110°С в течение 12 часов. Способ приготовления катализатора подробно описан в работах (Влияние температуры и давления на структуру полимерных катализаторов, синтезированных в субкритической воде / Маркова М.Е., Степачёва А.А., Косивцов Ю.Ю., Сидоров А.И., Матвеева В.Г., Сульман М.Г. // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2020. Т. 15. №3. С. 41-48; Hydrogen-free deoxygenation of bio-oil model compounds over sulfur-free polymer supported catalysts / Степачёва A.A., Маркова M.E., Луговой Ю.В., Чалов К.В., Сульман М.Г., Матвеева В.Г., Панфилов В.И., Сульман Э.М. // Catalysis for Sustainable Energy. 2020. Т. 7. С. 29).The deoxygenation catalyst is prepared by hydrothermal precipitation at a nitrogen pressure of 6.0 MPa, a temperature of 200°C with constant stirring at a speed of 500 rpm for 15 minutes. When preparing the catalyst, a carrier is used - hypercrosslinked polystyrene, a metal salt (Ni, Ru or Pd) and sodium bicarbonate. After completion of the synthesis, the resulting catalyst is filtered under vacuum and dried at 110°C for 12 hours. The method of preparing the catalyst is described in detail in the works (The influence of temperature and pressure on the structure of polymer catalysts synthesized in subcritical water / Markova M.E., Stepacheva A.A., Kosivtsov Yu.Yu., Sidorov A.I., Matveeva V.G. ., Sulman M.G. // Supercritical fluids: theory and practice. 2020. T. 15. No. 3. Hydrogen-free deoxygenation of bio-oil model compounds over sulfur-free polymer supported catalysts / Stepacheva A.A., Markova M.E., Lugovoy Yu.V., Chalov K.V., Sulman M.G., Matveeva V.G., Panfilov V.I., Sulman E.M. // Catalysis for Sustainable Energy 2020. T. 7. P. 29).
Использование растворителя, выбранного из пропанола-2, этанола, метанола в сверхкритическом состоянии необходимо для обеспечения высокой скорости и степени деоксигенации, а также уменьшения степени дезактивации катализатора при повторном его использовании. Использование растворителя пропанола-2 в сверхкритическом состоянии обеспечивает дополнительное донирование водорода для сокращения потребления газообразного водорода.The use of a solvent selected from 2-propanol, ethanol, and supercritical methanol is necessary to ensure a high rate and degree of deoxygenation, as well as to reduce the degree of catalyst deactivation when it is reused. The use of propanol-2 solvent in a supercritical state provides additional hydrogen donation to reduce the consumption of hydrogen gas.
Использование температуры в диапазоне 270±5°С необходимо для обеспечения перехода растворителя в сверхкритическое состояние, а также для обеспечения надлежащей скорости и степени деоксигенации и селективности к бензолу и толуолу. Уменьшение температуры ниже 265°С ведет к снижению скорости и степени деоксигенации. Увеличение температуры выше 275°С ведет к снижению селективности к бензолу и толуолу.The use of a temperature in the range of 270 ± 5°C is necessary to ensure the transition of the solvent to a supercritical state, as well as to ensure the proper rate and extent of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene. Reducing the temperature below 265°C leads to a decrease in the rate and extent of deoxygenation. An increase in temperature above 275°C leads to a decrease in selectivity to benzene and toluene.
Использование смеси азот-водород с содержанием водорода 20±5 об.% необходимо для обеспечения надлежащей скорости и степени деоксигенации и селективности к бензолу и толуолу. Уменьшение содержания водорода в смеси ниже 15 об.% приводит к снижению степени деоксигенации. Увеличение содержания водорода в смеси выше 25 об.% ведет к снижению селективности к бензолу и толуолу.The use of a nitrogen-hydrogen mixture with a hydrogen content of 20 ± 5 vol.% is necessary to ensure the proper rate and extent of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene. Reducing the hydrogen content in the mixture below 15 vol.% leads to a decrease in the degree of deoxygenation. An increase in the hydrogen content in the mixture above 25 vol.% leads to a decrease in selectivity to benzene and toluene.
Использование начального давления смеси азот-водород 1,5±0,5 МПа необходимо для обеспечения перехода растворителя в сверхкритическое состояние, а также для обеспечения надлежащей скорости и степени деоксигенации и селективности к бензолу и толуолу. Уменьшение начального давления ниже 1 МПа приводит к снижению степени деоксигенации. Увеличение начального давления смеси азот-водород выше 2 МПа ведет к снижению селективности к бензолу и толуолу.The use of an initial pressure of the nitrogen-hydrogen mixture of 1.5 ± 0.5 MPa is necessary to ensure the transition of the solvent to the supercritical state, as well as to ensure the proper rate and extent of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene. Reducing the initial pressure below 1 MPa leads to a decrease in the degree of deoxygenation. An increase in the initial pressure of the nitrogen-hydrogen mixture above 2 MPa leads to a decrease in selectivity to benzene and toluene.
Соотношение продукты пиролиза/катализатор 30±5:1 (мас.) необходимо для обеспечения надлежащей скорости и степени деоксигенации и селективности к бензолу и толуолу. Уменьшение соотношения продукты пиролиза/катализатор ниже 25:1 (мас.) ведет к снижению селективности к бензолу и толуолу. Увеличение соотношения продукты пиролиза/катализатор выше 35:1 (мас.) ведет к уменьшению скорости и степени деоксигенации.A pyrolysis products/catalyst ratio of 30 ± 5:1 (wt.) is necessary to ensure the proper rate and extent of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene. A decrease in the ratio of pyrolysis products/catalyst below 25:1 (wt.) leads to a decrease in selectivity to benzene and toluene. Increasing the ratio of pyrolysis products/catalyst above 35:1 (wt.) leads to a decrease in the rate and degree of deoxygenation.
Использование катализатора деоксигенации, приготовленного методом гидротермального осаждения, содержащего один металл, выбранный из Ni, Ru или Pd, предпочтительно Pd, с содержанием 1±0,25 мас. %, и носитель - сверхсшитый полистирол с содержанием 99±0,25 мас. %, необходимо для достижения наибольшей скорости превращения субстрата и достижения максимального выхода бензола и толуола.The use of a deoxygenation catalyst prepared by hydrothermal deposition method containing one metal selected from Ni, Ru or Pd, preferably Pd, with a content of 1±0.25 wt. %, and the carrier is hyper-crosslinked polystyrene containing 99±0.25 wt. %, is necessary to achieve the highest rate of substrate conversion and achieve the maximum yield of benzene and toluene.
Уменьшение содержания Pd ниже 0,75 мас. % ведет к снижению степени деоксигенации. Увеличение содержания Pd выше 1,25 мас. % ведет к снижению селективности к бензолу и толуолу. Изменение метода синтеза катализатора ведет к снижению скорости и степени деоксигенации (Конверсия био-нефти, полученной из древесных отходов, в среде сверхкритического растворителя / Дмитриева А.А., Степачева А.А., Матвеева В.Г. // Сверхкритические флюидные технологии в решении экологических проблем. Материалы XIII Всероссийской школы-конференции молодых ученых имени В.В. Лунина. 2022. С.44-48; Облагораживание жидких продуктов пиролиза в присутствии катализаторов на полимерном носителе / Дмитриева А.А., Степачёва А.А., Матвеева В.Г., Сульман М.Г. // Новые каталитические процессы глубокой переработки углеводородного сырья и биомассы. Тезисы докладов Пятой школы молодых ученых. Красноярск, 2021. С. 24-25).Reducing the Pd content below 0.75 wt. % leads to a decrease in the degree of deoxygenation. Increasing the Pd content above 1.25 wt. % leads to a decrease in selectivity to benzene and toluene. Changing the catalyst synthesis method leads to a decrease in the rate and degree of deoxygenation (Conversion of bio-oil obtained from wood waste in a supercritical solvent / Dmitrieva A.A., Stepacheva A.A., Matveeva V.G. // Supercritical fluid technologies in solving environmental problems. Materials of the XIII All-Russian school-conference of young scientists named after V.V. Lunin. 44-48; Upgrading of liquid pyrolysis products in the presence of catalysts on a polymer carrier / Dmitrieva A.A., Stepacheva A.A. Matveeva V.G., Sulman M.G. // New catalytic processes of deep processing of hydrocarbon raw materials and biomass. Abstracts of the Fifth School of Young Scientists, Krasnoyarsk, 2021. pp. 24-25).
Восстановление катализатора в токе водорода при 300±5°С в течение 3±0,5 часов необходимо для обеспечения надлежащей активности катализатора. Снижение температуры восстановления катализатора ниже 295°С и уменьшение времени восстановления менее 2,5 часов ведет к снижению скорости и степени деоксигенации. Увеличение температуры восстановления катализатора выше 305°С приводит к разрушению полимерной сетки носителя и потере катализатором активности, что приводит к снижению скорости и степени деоксигенации. Увеличение времени восстановления катализатора выше 3,5 часов нецелесообразно, так как не приводит к увеличению скорости и степени деоксигенации, а также к увеличению селективность к бензолу и толуолу.Reduction of the catalyst in a stream of hydrogen at 300±5°C for 3±0.5 hours is necessary to ensure proper catalyst activity. Reducing the catalyst reduction temperature below 295°C and reducing the reduction time to less than 2.5 hours leads to a decrease in the rate and degree of deoxygenation. An increase in the catalyst reduction temperature above 305°C leads to destruction of the polymer network of the support and loss of catalyst activity, which leads to a decrease in the rate and degree of deoxygenation. Increasing the catalyst recovery time above 3.5 hours is impractical, since it does not lead to an increase in the rate and degree of deoxygenation, as well as to an increase in selectivity to benzene and toluene.
Перемешивание реакционной смеси со скоростью 1200±100 об/мин необходимо для обеспечения равномерного распределения компонентов реакционной смеси в объеме реактора, а, следовательно, увеличению скорости процесса деоксигенации за счет уменьшения ограничений массопереноса. Уменьшение скорости перемешивания ниже 1100 об/мин приводит к снижению скорости и степени деоксигенации. Увеличение скорости перемешивания выше 1300 об/мин нецелесообразно, так как не оказывает влияния на скорость и степень деоксигенации.Stirring the reaction mixture at a speed of 1200±100 rpm is necessary to ensure uniform distribution of the components of the reaction mixture in the volume of the reactor, and, consequently, to increase the speed of the deoxygenation process by reducing mass transfer restrictions. Reducing the stirring speed below 1100 rpm results in a decrease in the rate and extent of deoxygenation. Increasing the stirring speed above 1300 rpm is not advisable, since it does not affect the rate and degree of deoxygenation.
Перемешивание реакционной смеси в течение 60±5 мин необходимо для обеспечения высокой степени деоксигенации и высокой селективности к бензолу и толуолу. Уменьшение времени перемешивания менее 55 мин приводит к снижению степени деоксигенации. Увеличение времени перемешивания выше 65 мин приводит к снижению селективности к бензолу и толуолу.Stirring the reaction mixture for 60 ± 5 min is necessary to ensure a high degree of deoxygenation and high selectivity to benzene and toluene. Reducing the mixing time to less than 55 minutes leads to a decrease in the degree of deoxygenation. Increasing the stirring time above 65 min leads to a decrease in selectivity to benzene and toluene.
Способ получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы раскрывается в примерах 1-57, основные параметры реакции согласно примерам 1-57 приведены в таблице 1 и в таблице 2, в которой приведены результаты деоксигенации органической фракции жидких продуктов пиролиза опилок сосны обыкновенной согласно примерам 1-57.The method for producing benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass is disclosed in examples 1-57, the main parameters of the reaction according to examples 1-57 are given in table 1 and in table 2, which shows the results of deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of pine sawdust ordinary according to examples 1-57.
Пример 1Example 1
Катализатор деоксигенации (Кт) готовят методом гидротермального осаждения. Готовят суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхсшитого полистирола (СПС), 0,0211 г палладия ацетата, 0,1000 г натрия гидрокарбоната в 15 мл дистиллированной воды. Суспензию помещают в ячейку периодического реактора, снабженного термостатом, датчиком давления и температуры, и четырехлопастной мешалкой. Реактор герметизируют и трижды продувают азотом для удаления воздуха. Затем устанавливают давление азота, равное 6,0 МПа и реактор нагревают до 200°С при постоянном перемешивании со скоростью 500 об/мин. После достижения рабочей температуры синтез катализатора проводят в течение 15 минут. После окончания синтеза смесь охлаждают до комнатной температуры и фильтруют под вакуумом. Полученный катализатор сушат при 110°С в течение 12 часов.The deoxygenation catalyst (DT) is prepared by hydrothermal precipitation method. A suspension is prepared containing 1 g of carrier - hypercrosslinked polystyrene (HPC), 0.0211 g of palladium acetate, 0.1000 g of sodium bicarbonate in 15 ml of distilled water. The suspension is placed in a batch reactor cell equipped with a thermostat, a pressure and temperature sensor, and a four-blade stirrer. The reactor is sealed and purged with nitrogen three times to remove air. Then the nitrogen pressure is set to 6.0 MPa and the reactor is heated to 200°C with constant stirring at a speed of 500 rpm. After reaching the operating temperature, catalyst synthesis is carried out within 15 minutes. After completion of the synthesis, the mixture is cooled to room temperature and filtered under vacuum. The resulting catalyst is dried at 110°C for 12 hours.
Катализатор деоксигенации, содержащий 1 мас. % Pd и 99 мас. % СПС, приготовленный методом гидротермального осаждения, предварительно восстанавливают в токе водорода при 300°С в течение 3 часов.Deoxygenation catalyst containing 1 wt. % Pd and 99 wt. % SPS prepared by hydrothermal deposition is preliminarily reduced in a stream of hydrogen at 300°C for 3 hours.
Берут 1,5 г органической фракции жидких продуктов пиролиза опилок сосны обыкновенной и растворяют в 30 мл растворителя. В качестве растворителя используют пропанол-2. Берут 0,05 г катализатора и диспергируют в полученном растворе. Соотношение продукты пиролиза/катализатор составляет 30:1. Суспензию помещают в ячейку периодического реактора, снабженного термостатом, датчиком давления и температуры, и магнитной мешалкой. Ячейку реактора герметизируют, трижды продувают азотом для удаления воздуха. Затем азот в реакторе замещают на смесь, содержащую 20 об.% водорода и 80 об.% азота, под давлением 1,5 МПа и реактор нагревают до температуры 270°С при постоянном перемешивании со скоростью 1200 об/мин. После достижения рабочей температуры процесс деоксигенации проводят в течение 60 минут. После окончания процесса реакционную смесь остужают до комнатной температуры и отбирают пробу жидкой фазы для анализа.Take 1.5 g of the organic fraction of the liquid products of pyrolysis of Scots pine sawdust and dissolve it in 30 ml of solvent. Propanol-2 is used as a solvent. Take 0.05 g of catalyst and disperse it in the resulting solution. The ratio of pyrolysis products/catalyst is 30:1. The suspension is placed in a batch reactor cell equipped with a thermostat, a pressure and temperature sensor, and a magnetic stirrer. The reactor cell is sealed and purged three times with nitrogen to remove air. Then the nitrogen in the reactor is replaced with a mixture containing 20 vol.% hydrogen and 80 vol.% nitrogen under a pressure of 1.5 MPa and the reactor is heated to a temperature of 270°C with constant stirring at a speed of 1200 rpm. After reaching operating temperature, the deoxygenation process is carried out for 60 minutes. After the process is completed, the reaction mixture is cooled to room temperature and a sample of the liquid phase is taken for analysis.
Анализ продуктов деоксигенации проводят методом ГХ-МС с использованием газового хроматографа GC-2010 и масс-спектрометра GCMS-QP2010S (SHIMADZU, Япония) с хроматографической колонкой HP-1MS длиной 30 м, диаметром 0,25 мм и толщиной пленки 0,25 мкм.The analysis of deoxygenation products is carried out by GC-MS using a gas chromatograph GC-2010 and a mass spectrometer GCMS-QP2010S (SHIMADZU, Japan) with a chromatographic column HP-1MS 30 m long, 0.25 mm in diameter and 0.25 μm film thickness.
Степень деоксигенации (СДО) определяют согласно уравнению:The degree of deoxygenation (DOC) is determined according to the equation:
где Σn(УВ) - суммарное количество продуктов реакции, не содержащих кислорода;where Σn(HC) is the total amount of reaction products that do not contain oxygen;
Σn(ПР) - суммарное количество всех продуктов реакции.Σn(PR) is the total amount of all reaction products.
Селективность по бензолу и толуолу определяют согласно уравнению:Selectivity for benzene and toluene is determined according to the equation:
где n(БТ) - суммарное количество бензола и толуола в продуктах деоксигенации.where n(BT) is the total amount of benzene and toluene in the deoxygenation products.
Скорость деоксигенации определяют согласно уравнению:The rate of deoxygenation is determined according to the equation:
где Σn(УВ)50 - суммарное количество продуктов реакции, не содержащих кислорода при 50% конверсии, моль;where Σn(HC) 50 is the total amount of reaction products that do not contain oxygen at 50% conversion, mol;
nкат - количество металла-катализатора, моль;n cat - amount of catalyst metal, mol;
τ50 - время достижения 50% конверсии.τ 50 - time to achieve 50% conversion.
Потерю активности катализатора после 20 последовательных циклов определяют согласно уравнению:The loss of catalyst activity after 20 consecutive cycles is determined according to the equation:
где СДО1 - степень деоксигенации в первом цикле, %;where SDO 1 is the degree of deoxygenation in the first cycle, %;
СДО20 - степень деоксигенации в 20-м цикле, %.SDO 20 - degree of deoxygenation in the 20th cycle, %.
Пример 2Example 2
Аналогичен примеру 1, однако в качестве растворителя используют метанол.Similar to example 1, but methanol is used as a solvent.
Пример 3Example 3
Аналогичен примеру 1, однако в качестве растворителя используют этанол.Similar to example 1, but ethanol is used as a solvent.
Пример 4Example 4
Аналогичен примеру 1, однако в качестве катализатора используют систему, содержащую 1 мас. % Ru и 99 мас. % СПС.Similar to example 1, however, a system containing 1 wt. is used as a catalyst. % Ru and 99 wt. % THX.
Катализатор деоксигенации готовят методом гидротермального осаждения. Готовят суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхсшитого полистирола, 0,0258 г рутения гидроксотрихлорида двухводного, 0,1000 г натрия гидрокарбоната в 15 мл дистиллированной воды. Суспензию помещают в ячейку периодического реактора, снабженного термостатом, датчиком давления и температуры, и четырехлопастной мешалкой. Реактор герметизируют и трижды продувают азотом для удаления воздуха. Затем устанавливают давление азота, равное 6,0 МПа и реактор нагревают до 200°С при постоянном перемешивании со скоростью 500 об/мин. После достижения рабочей температуры синтез катализатора проводят в течение 15 минут. После окончания синтеза смесь охлаждают до комнатной температуры и фильтруют под вакуумом. Полученный катализатор сушат при 110°С в течение 12 часов.The deoxygenation catalyst is prepared by hydrothermal precipitation method. A suspension is prepared containing 1 g of carrier - hyper-cross-linked polystyrene, 0.0258 g of ruthenium hydroxotrichloride dihydrate, 0.1000 g of sodium bicarbonate in 15 ml of distilled water. The suspension is placed in a batch reactor cell equipped with a thermostat, a pressure and temperature sensor, and a four-blade stirrer. The reactor is sealed and purged with nitrogen three times to remove air. Then the nitrogen pressure is set to 6.0 MPa and the reactor is heated to 200°C with constant stirring at a speed of 500 rpm. After reaching the operating temperature, catalyst synthesis is carried out within 15 minutes. After completion of the synthesis, the mixture is cooled to room temperature and filtered under vacuum. The resulting catalyst is dried at 110°C for 12 hours.
Пример 5Example 5
Аналогичен примеру 1, однако в качестве катализатора используют систему, содержащую 1 мас. % Ni и 99 мас. % СПС.Similar to example 1, however, a system containing 1 wt. is used as a catalyst. % Ni and 99 wt. % THX.
Катализатор деоксигенации готовят методом гидротермального осаждения. Готовят суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхешитого полистирола, 0,0429 г никеля ацетата четырехводного, 0,1000 г натрия гидрокарбоната в 15 мл дистиллированной воды. Суспензию помещают в ячейку периодического реактора, снабженного термостатом, датчиком давления и температуры, и четырехлопастной мешалкой. Реактор герметизируют и трижды продувают азотом для удаления воздуха. Затем устанавливают давление азота, равное 6,0 МПа и реактор нагревают до 200°С при постоянном перемешивании со скоростью 500 об/мин. После достижения рабочей температуры синтез катализатора проводят в течение 15 минут. После окончания синтеза смесь охлаждают до комнатной температуры и фильтруют под вакуумом. Полученный катализатор сушат при 110°С в течение 12 часов.The deoxygenation catalyst is prepared by hydrothermal precipitation method. Prepare a suspension containing 1 g of carrier - overcross-linked polystyrene, 0.0429 g of nickel acetate tetrahydrate, 0.1000 g of sodium bicarbonate in 15 ml of distilled water. The suspension is placed in a batch reactor cell equipped with a thermostat, a pressure and temperature sensor, and a four-blade stirrer. The reactor is sealed and purged with nitrogen three times to remove air. Then the nitrogen pressure is set to 6.0 MPa and the reactor is heated to 200°C with constant stirring at a speed of 500 rpm. After reaching the operating temperature, catalyst synthesis is carried out within 15 minutes. After completion of the synthesis, the mixture is cooled to room temperature and filtered under vacuum. The resulting catalyst is dried at 110°C for 12 hours.
Пример 6Example 6
Аналогичен примеру 1, однако в качестве катализатора используют систему, содержащую 1 мас. % Pd и 99 мас. % СПС.Similar to example 1, however, a system containing 1 wt. is used as a catalyst. % Pd and 99 wt. % THX.
Катализатор деоксигенации готовят методом пропитки. Суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхсшитого полистирола, 0,0211 г палладия ацетата, 5 мл тетрагидрофурана, 1 мл метанола и 3 мл дистиллированной воды, перемешивают при помощи магнитной мешалки на воздухе при комнатной температуре в течение 10 минут. После перемешивания суспензию сушат при 75°С в течение 1 часа, после чего промывают 10 мл дистиллированной воды и сушат при 110°С в течение 12 часов.The deoxygenation catalyst is prepared by impregnation method. A suspension containing 1 g of carrier - hypercrosslinked polystyrene, 0.0211 g of palladium acetate, 5 ml of tetrahydrofuran, 1 ml of methanol and 3 ml of distilled water, is stirred using a magnetic stirrer in air at room temperature for 10 minutes. After stirring, the suspension is dried at 75°C for 1 hour, then washed with 10 ml of distilled water and dried at 110°C for 12 hours.
Пример 7Example 7
Аналогичен примеру 1, однако катализатор не подвергают предварительному восстановлению.Similar to example 1, but the catalyst is not subjected to preliminary reduction.
Пример 8Example 8
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят при температуре 295°С.Similar to example 1, but the catalyst is restored at a temperature of 295°C.
Пример 9Example 9
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят при температуре 280°С.Similar to example 1, but the catalyst is restored at a temperature of 280°C.
Пример 10Example 10
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят при температуре 270°С.Similar to example 1, but the catalyst is restored at a temperature of 270°C.
Пример 11Example 11
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят при температуре 305°С.Similar to example 1, but the catalyst is restored at a temperature of 305°C.
Пример 12Example 12
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят при температуре 310°С.Similar to example 1, but the catalyst is restored at a temperature of 310°C.
Пример 13Example 13
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят при температуре 320С.Similar to example 1, however, the catalyst is restored at a temperature of 320C.
Пример 14Example 14
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят 1,5 часа.Similar to example 1, but the catalyst recovery is carried out for 1.5 hours.
Пример 15Example 15
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят 2 часа.Similar to example 1, but the catalyst recovery is carried out for 2 hours.
Пример 16Example 16
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят 2,5 часа.Similar to example 1, but the catalyst recovery is carried out for 2.5 hours.
Пример 17Example 17
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят 3,5 часа.Similar to example 1, but the catalyst recovery is carried out for 3.5 hours.
Пример 18Example 18
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят 4 часа.Similar to example 1, but the catalyst recovery is carried out for 4 hours.
Пример 19Example 19
Аналогичен примеру 1, однако восстановление катализатора проводят 4,5 часа.Similar to example 1, but the catalyst recovery is carried out for 4.5 hours.
Пример 20Example 20
Аналогичен примеру 1, однако в качестве катализатора используют систему, содержащую 0,75 мас. % Pd и 99,25 мас. % СПС. Для приготовления катализатора используют суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхсшитого полистирола, 0,0160 г палладия ацетата, 0,1000 г натрия гидрокарбоната в 15 мл дистиллированной воды.Similar to example 1, however, a system containing 0.75 wt. is used as a catalyst. % Pd and 99.25 wt. % THX. To prepare the catalyst, use a suspension containing 1 g of carrier - hypercrosslinked polystyrene, 0.0160 g of palladium acetate, 0.1000 g of sodium bicarbonate in 15 ml of distilled water.
Пример 21Example 21
Аналогичен примеру 1, однако в качестве катализатора используют систему, содержащую 0,5 мас. % Pd и 99,5 мас. % СПС. Для приготовления катализатора используют суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхсшитого полистирола, 0,0106 г палладия ацетата, 0,1000 г натрия гидрокарбоната в 15 мл дистиллированной воды.Similar to example 1, however, a system containing 0.5 wt. is used as a catalyst. % Pd and 99.5 wt. % THX. To prepare the catalyst, use a suspension containing 1 g of carrier - hypercrosslinked polystyrene, 0.0106 g of palladium acetate, 0.1000 g of sodium bicarbonate in 15 ml of distilled water.
Пример 22Example 22
Аналогичен примеру 1, однако в качестве катализатора используют систему, содержащую 1,25 мас. % Pd и 98,75 мас. % СПС. Для приготовления катализатора используют суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхсшитого полистирола, 0,0266 г палладия ацетата, 0,1000 г натрия гидрокарбоната в 15 мл дистиллированной воды.Similar to example 1, however, a system containing 1.25 wt. is used as a catalyst. % Pd and 98.75 wt. % THX. To prepare the catalyst, use a suspension containing 1 g of carrier - hypercrosslinked polystyrene, 0.0266 g of palladium acetate, 0.1000 g of sodium bicarbonate in 15 ml of distilled water.
Пример 23Example 23
Аналогичен примеру 1, однако в качестве катализатора используют систему, содержащую 1,5 мас. % Pd и 98,5 мас. % СПС. Для приготовления катализатора используют суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхсшитого полистирола, 0,0319 г палладия ацетата, 0,1000 г натрия гидрокарбоната в 15 мл дистиллированной воды.Similar to example 1, however, a system containing 1.5 wt. is used as a catalyst. % Pd and 98.5 wt. % THX. To prepare the catalyst, use a suspension containing 1 g of carrier - hypercrosslinked polystyrene, 0.0319 g of palladium acetate, 0.1000 g of sodium bicarbonate in 15 ml of distilled water.
Пример 24Example 24
Аналогичен примеру 1, однако в качестве катализатора используют систему, содержащую 2 мас. % Pd и 98 мас. % СПС. Для приготовления катализатора используют суспензию, содержащую 1 г носителя - сверхсшитого полистирола, 0,0426 г палладия ацетата, 0,1000 г натрия гидрокарбоната в 15 мл дистиллированной воды.Similar to example 1, however, a system containing 2 wt. is used as a catalyst. % Pd and 98 wt. % THX. To prepare the catalyst, use a suspension containing 1 g of carrier - hypercrosslinked polystyrene, 0.0426 g of palladium acetate, 0.1000 g of sodium bicarbonate in 15 ml of distilled water.
Пример 25Example 25
Аналогичен примеру 1, однако скорость перемешивания составляет 1000 об/мин.Similar to example 1, but the stirring speed is 1000 rpm.
Пример 26Example 26
Аналогичен примеру 1, однако скорость перемешивания составляет 1100 об/мин.Similar to example 1, but the mixing speed is 1100 rpm.
Пример 27Example 27
Аналогичен примеру 1, однако скорость перемешивания составляет 1300 об/мин.Similar to example 1, but the mixing speed is 1300 rpm.
Пример 28Example 28
Аналогичен примеру 1, однако скорость перемешивания составляет 1400 об/мин.Similar to example 1, but the mixing speed is 1400 rpm.
Пример 29Example 29
Аналогичен примеру 1, однако скорость перемешивания составляет 1500 об/мин.Similar to example 1, but the mixing speed is 1500 rpm.
Пример 30Example 30
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при температуре 250°С.Similar to example 1, but the deoxygenation process is carried out at a temperature of 250°C.
Пример 31Example 31
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при температуре 260°С.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at a temperature of 260°C.
Пример 32Example 32
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при температуре 265°С.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at a temperature of 265°C.
Пример 33Example 33
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при температуре 275°С.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at a temperature of 275°C.
Пример 34Example 34
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при температуре 280°С.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at a temperature of 280°C.
Пример 35.Example 35.
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при температуре 290°С.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at a temperature of 290°C.
Пример 36Example 36
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при температуре 300°С.Similar to example 1, but the deoxygenation process is carried out at a temperature of 300°C.
Пример 37Example 37
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при начальном давлении смеси, содержащей 20 об.% водорода и 80 об.% азота, 0,5 МПа.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at an initial pressure of a mixture containing 20 vol.% hydrogen and 80 vol.% nitrogen, 0.5 MPa.
Пример 38Example 38
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при начальном давлении смеси, содержащей 20 об.% водорода и 80 об.% азота, 1,0 МПа.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at an initial pressure of a mixture containing 20 vol.% hydrogen and 80 vol.% nitrogen, 1.0 MPa.
Пример 39Example 39
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при начальном давлении смеси, содержащей 20 об.% водорода и 80 об.% азота, 2,0 МПа.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at an initial pressure of a mixture containing 20 vol.% hydrogen and 80 vol.% nitrogen, 2.0 MPa.
Пример 40Example 40
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при начальном давлении смеси, содержащей 20 об.% водорода и 80 об.% азота, 2,5 МПа.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at an initial pressure of a mixture containing 20 vol.% hydrogen and 80 vol.% nitrogen, 2.5 MPa.
Пример 41Example 41
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят при начальном давлении смеси, содержащей 20 об.% водорода и 80 об.% азота, 3,0 МПа.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out at an initial pressure of a mixture containing 20 vol.% hydrogen and 80 vol.% nitrogen, 3.0 MPa.
Пример 42Example 42
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием смеси, содержащей 10 об.% водорода и 90 об.% азота.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using a mixture containing 10 vol.% hydrogen and 90 vol.% nitrogen.
Пример 43Example 43
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием смеси, содержащей 15 об.% водорода и 85 об.% азота.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using a mixture containing 15 vol.% hydrogen and 85 vol.% nitrogen.
Пример 44Example 44
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием смеси, содержащей 25 об.% водорода и 75 об.% азота.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using a mixture containing 25 vol.% hydrogen and 75 vol.% nitrogen.
Пример 45Example 45
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием смеси, содержащей 30 об.% водорода и 70 об.% азота.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using a mixture containing 30 vol.% hydrogen and 70 vol.% nitrogen.
Пример 46Example 46
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием смеси, содержащей 40 об.% водорода и 60 об.% азота.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using a mixture containing 40 vol.% hydrogen and 60 vol.% nitrogen.
Пример 47Example 47
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием смеси, содержащей 50 об.% водорода и 50 об.% азота.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using a mixture containing 50 vol.% hydrogen and 50 vol.% nitrogen.
Пример 48Example 48
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием 0,15 г катализатора. Соотношение продукты пиролиза/катализатор составляет в этом случае 10:1 мас. частей.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using 0.15 g of catalyst. The ratio of pyrolysis products/catalyst in this case is 10:1 wt. parts.
Пример 49Example 49
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием 0,075 г катализатора. Соотношение продукты пиролиза/ катализатор составляет 20:1 мас. частей.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using 0.075 g of catalyst. The ratio of pyrolysis products/catalyst is 20:1 wt. parts.
Пример 50Example 50
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием 0,06 г катализатора. Соотношение продукты пиролиза/катализатор составляет 25:1 мас. частей.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using 0.06 g of catalyst. The ratio of pyrolysis products/catalyst is 25:1 wt. parts.
Пример 51Example 51
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием 0,0429 г катализатора. Соотношение продукты пиролиза/катализатор составляет 35:1 мас. частей.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using 0.0429 g of catalyst. The ratio of pyrolysis products/catalyst is 35:1 wt. parts.
Пример 52Example 52
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием 0,0375 г катализатора. Соотношение продукты пиролиза/катализатор составляет 40:1 мас. частей.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using 0.0375 g of catalyst. The ratio of pyrolysis products/catalyst is 40:1 wt. parts.
Пример 53Example 53
Аналогичен примеру 1, однако процесс деоксигенации проводят с использованием 0,03 г катализатора. Соотношение продукты пиролиза/катализатор составляет в этом случае 50:1 мас. частей.Similar to example 1, however, the deoxygenation process is carried out using 0.03 g of catalyst. The ratio of pyrolysis products/catalyst in this case is 50:1 wt. parts.
Пример 54Example 54
Аналогичен примеру 1, однако процесс проводят в течение 50 минут.Similar to example 1, but the process is carried out for 50 minutes.
Пример 55Example 55
Аналогичен примеру 1, однако процесс проводят в течение 55 минут.Similar to example 1, but the process is carried out for 55 minutes.
Пример 56Example 56
Аналогичен примеру 1, однако процесс проводят в течение 65 минут.Similar to example 1, but the process is carried out for 65 minutes.
Пример 57Example 57
Аналогичен примеру 1, однако процесс проводят в течение 70 минут.Similar to example 1, but the process is carried out for 70 minutes.
Степень деоксигенации, скорость деоксигенации, селективность к бензолу и толуолу, и потеря активности катализатора деоксигенации после 20 последовательных циклов, полученные в соответствии с примерами 1-57, представлены в таблице 2.The extent of deoxygenation, rate of deoxygenation, selectivity to benzene and toluene, and loss of deoxygenation catalyst activity after 20 consecutive cycles obtained in accordance with Examples 1-57 are presented in Table 2.
Как видно из таблицы 1 и таблицы 2, максимальные степень деоксигенации и селективность к бензолу и толуолу, согласно примерам 1,4-6, 20-24, наблюдаются при использовании каталитической системы, содержащей 1±0,25 мас. % Pd и 99±0,25 мас. % СПС, приготовленной методом гидротермального осаждения, что позволяет рекомендовать данный катализатор для получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы.As can be seen from Table 1 and Table 2, the maximum degree of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene, according to examples 1.4-6, 20-24, are observed when using a catalytic system containing 1±0.25 wt. % Pd and 99±0.25 wt. % ATP prepared by hydrothermal precipitation, which allows us to recommend this catalyst for the production of benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass.
Как видно из таблицы 1 и таблицы 2, максимальные степень деоксигенации и селективность к бензолу и толуолу, согласно примерам 7-19, наблюдаются при восстановлении каталитической системы, содержащей 1 мас. % Pd и 99 мас. % СПС, при 300±5°С в течение 3±0,5 часов, что позволяет рекомендовать данные параметры восстановления катализатора для получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы.As can be seen from Table 1 and Table 2, the maximum degree of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene, according to examples 7-19, are observed when restoring a catalytic system containing 1 wt. % Pd and 99 wt. % ATP, at 300±5°C for 3±0.5 hours, which makes it possible to recommend these catalyst recovery parameters for the production of benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass.
Как видно из таблицы 1 и таблицы 2, максимальные степень деоксигенации и селективность к бензолу и толуолу, согласно примерам 1-3, 25-29, 54-57, наблюдаются при проведении процесса в пропаноле-2 в течение 60±5 минут со скоростью перемешивания 1200±100 об/мин, что позволяет рекомендовать данные параметры для получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы.As can be seen from Table 1 and Table 2, the maximum degree of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene, according to examples 1-3, 25-29, 54-57, are observed when the process is carried out in propanol-2 for 60±5 minutes with stirring speed 1200±100 rpm, which allows us to recommend these parameters for the production of benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass.
Как видно из таблицы 1 и таблицы 2, максимальные степень деоксигенации и селективность к бензолу и толуолу, согласно примерам 30-41, наблюдаются при проведении процесса при температуре 270±5°С и начальном давлении смеси, содержащей 20 об.% водорода и 80 об.% азота, 1,5±0,5 МПа, что позволяет рекомендовать данные параметры для получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы.As can be seen from Table 1 and Table 2, the maximum degree of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene, according to examples 30-41, are observed when the process is carried out at a temperature of 270±5°C and the initial pressure of a mixture containing 20 vol.% hydrogen and 80 vol. .% nitrogen, 1.5±0.5 MPa, which allows us to recommend these parameters for the production of benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass.
Как видно из таблицы 1 и таблицы 2, максимальные степень деоксигенации и селективность к бензолу и толуолу, согласно примерам 42-53, наблюдаются при проведении процесса в атмосфере смеси газов, содержащей 20±5 об.% водорода и 80±5 об.% азота, с использованием соотношения продукты пиролиза: катализатор, равным 30±5:1, что позволяет рекомендовать данные параметры для получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы.As can be seen from Table 1 and Table 2, the maximum degree of deoxygenation and selectivity to benzene and toluene, according to examples 42-53, are observed when the process is carried out in an atmosphere of a mixture of gases containing 20±5 vol.% hydrogen and 80±5 vol.% nitrogen , using a ratio of pyrolysis products: catalyst equal to 30±5:1, which allows us to recommend these parameters for the production of benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass.
Из результатов, приведенных в таблице 1 и таблице 2, можно сделать вывод о том, что использование растворителя в сверхкритическом состоянии в процессе деоксигенации продуктов пиролиза растительного сырья существенно повышает степень деоксигенации, увеличивает скорость процесса и селективность по отношению к целевым продуктам (бензолу и толуолу), а также снижает потерю активности катализатора деоксигенацииFrom the results given in Table 1 and Table 2, we can conclude that the use of a supercritical solvent in the process of deoxygenation of pyrolysis products of plant raw materials significantly increases the degree of deoxygenation, increases the speed of the process and selectivity with respect to the target products (benzene and toluene) , and also reduces the loss of deoxygenation catalyst activity
Предложенный способ получения бензола и толуола каталитической деоксигенацией органической фракции жидких продуктов пиролиза растительной биомассы с использованием катализатора деоксигенации, приготовленного методом гидротермального осаждения, содержащего переходный или благородный металл, выбранный из Ni, Ru и Pd и носитель (сверхсшитый полистирол), является перспективной возможностью интенсификации процесса деоксигенации.The proposed method for producing benzene and toluene by catalytic deoxygenation of the organic fraction of liquid products of pyrolysis of plant biomass using a deoxygenation catalyst prepared by hydrothermal deposition containing a transition or noble metal selected from Ni, Ru and Pd and a carrier (hyper-cross-linked polystyrene) is a promising opportunity to intensify the process deoxygenation.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2823286C1 true RU2823286C1 (en) | 2024-07-22 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2335340C1 (en) * | 2007-08-22 | 2008-10-10 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Catalyst, method of its preparation (versions) and process of hydrodeoxygenation of oxygen-organic products of biomass fast pyrolysis |
RU2440847C1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН | Catalyst and process for hydrodeoxygenation of organooxygen products of processing plant biomass |
US10428278B2 (en) * | 2017-06-15 | 2019-10-01 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Method and system for producing aromatic hydrocarbons from a renewable resource |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2335340C1 (en) * | 2007-08-22 | 2008-10-10 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Catalyst, method of its preparation (versions) and process of hydrodeoxygenation of oxygen-organic products of biomass fast pyrolysis |
RU2440847C1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН | Catalyst and process for hydrodeoxygenation of organooxygen products of processing plant biomass |
US10428278B2 (en) * | 2017-06-15 | 2019-10-01 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Method and system for producing aromatic hydrocarbons from a renewable resource |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Stepacheva A.A. et al. Hydrogen-Free Deoxygenation of Bio-Oil Model Compounds over Sulfur-Free Polymer Supported Catalysts. Catal. Sustain. Energy, 2020, 7, 29-36. Duminda A. Gunawardena et al. Methods and Applications of Deoxygenation for the Conversion of Biomass to Petrochemical Products. Biomass Now - Cultivation and Utilization, 2013, 273-298. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Van Santen | Modern heterogeneous catalysis: an introduction | |
He et al. | Synthesis of 1, 6-hexanediol from cellulose derived tetrahydrofuran-dimethanol with Pt-WO x/TiO2 catalysts | |
CN1310851C (en) | Low-temperature hydrocarbon production from oxygenated hydrocarbons | |
US8702822B2 (en) | Method and apparatus for producing a fuel from a biomass or bio-oil | |
CN101550051B (en) | Process for preparing arene selectivity by enhancing methanol aromatizatian and process for preparation of catalyst thereof | |
RU2562459C2 (en) | Method of producing light olefins from synthesis gas | |
Dumeignil et al. | Biomass-derived platform molecules upgrading through catalytic processes: Yielding chemicals and fuels | |
CN110041168B (en) | Method for preparing cyclopentanone and cyclopentanol through furfural hydrogenation | |
Shao et al. | Synergy in the selective production of ketone platform compounds from biomass pyrolysis vapors over CeO2 catalysts | |
Hargus et al. | Looped-oxide catalysis: a solar thermal approach to bio-oil deoxygenation | |
EP2125679B1 (en) | Catalytic process for the production of oxygenated hydrocarbons | |
CN106883091B (en) | Method for selectively synthesizing p-xylene from 4-methyl-3-cyclohexene formaldehyde | |
TW202140757A (en) | Cost effective deoxygenation process with gas recycle | |
Wu et al. | Domino reactions for biofuel production from zymotic biomass wastes over bifunctional Mg-containing catalysts | |
JP6259839B2 (en) | Hydrogenation reaction method | |
US8318986B2 (en) | Methods for improving syngas-to-alcohol catalyst activity and selectivity | |
Xie et al. | One-pot reaction-separation process to produce jet fuel | |
Wan et al. | How do crystal shapes of nano-ceria determine its ketonization performance during biomass pyrolysis? | |
RU2823286C1 (en) | Method of producing benzene and toluene by catalytic deoxygenation of organic fraction of liquid pyrolysis products of plant biomass | |
CN108610228B (en) | Method for preparing dimethylnaphthalene from acrolein and isophorone | |
Albrecht et al. | Final Report for the Project Characterization and Valorization of Aqueous Phases Derived from Liquefaction and Upgrading of Bio-Oils | |
EP3023479A1 (en) | Process for the deoxygenation of alcohols and use thereof | |
CN102173977A (en) | Cu/Al2O3 catalyst and preparation method thereof as well as method for catalyzing hydrolysis of glycerol | |
CN102225883A (en) | Cu/TiO2 catalyst, preparation method thereof, and method for catalyzing glycerin hydrogenolysis with Cu/TiO2 catalyst | |
CN102153446A (en) | Cu/MgO catalyst, preparation method thereof and method for catalyzing glycerin hydrogenolysis |