2.8. Производство биодизеля с гидротальцита оксида металлов

Georgogianni et al. [146] сообщили о реакции переэтерификации рапсового масла с метанолом в присутствии щелочных катализаторов, либо однородных (NaOH) и гетерогенных (Мг МСМ-41, Mg-Al Гидроталькита, и K+ пропитанные циркония), используя низкие частоты ultrasonication (24 кГц) и механическим перемешиванием (600 об / мин) для производства биодизельного топлива. Выбор гетерогенных катализаторов на основе сочетания их пористости поверхности и основности. Деятельность катализаторов, были связаны с их основные силы. Mg-Al гидроталькита показал, в частности наибольшую активность при конвертации достигнув 97%.Деятельность ZrO2 в реакции переэтерификации был увеличен в качестве катализатора, легированных с более катионов калия. Использование ultrasonication значительно ускорит реакции переэтерификации по сравнению с использованием механического перемешивания (5 ч против 24 ч). Тем не менее, использование гомогенных катализаторов фаза требует нейтрализации и отделения от реакционной смеси, что привело к целому ряду экологических проблем, связанных с использованием высоких количествах, растворителей и энергии. Гетерогенных твердых катализаторов фаза может быть легко отделяется от реакционной смеси с помощью простой фильтрации, они легко регенерируется и нести меньше коррозионные свойства, что приводит к более безопасной, более дешевые и экологически чистые операции.

Glisic et al. [147] изучили несколько различных схем для промышленныхFAME производства при более высоком давлении и температуре (каталитические или не каталитический синтез) был реализован с целью найти оптимальный маршрут для уменьшения потребления энергии (EC) и повышения жизненной энергии КПД цикла. Представленные результаты показали, что EC (МДж / кг FAME) в основном зависит от степени превращения триглицеридов быть почти на 25% меньше, если степень конверсии возросла с 97% мас. чтобы завершить преобразование. Дальнейшее существенное снижение ЕС может быть получено в подкритических состояниях, но только после существенного снижения метанола в масле молярном соотношении (с 42 до 15), который требует использования соответствующих катализаторов. На счет того, кинетика гетерогенного катализа methanolysis триглицеридов, по сведениям, был анализ с использованием данных, опубликованных в литературе (СаО), а также собственные экспериментальные данные (K₂CO₃/Al-O-Si) с целью получения надежных кинетических константов скорости, которые могут быть использованы для моделирования процесса. Это исследование показало, что если неоднородный процесс биодизеля синтез осуществляется на докритических условия, то дальнейшее снижение EC возможно.

2.9. Цеолит основе катализаторов

Цеолитов в качестве катализатора имеют характеристики кислых мест и формы избирательность. Цеолиты варьируются в поры структуры, внутренние электрические поля из хрусталя и поверхностных свойств связано с их различными каталитическими свойствами. Цеолит может вместить широкий спектр катионов, таких как Na^+, K⁺, Ca²⁺, Мг²⁺ и многие другие, отнесенные к его основному характеру.

Суппес и соавт. [148] изучали цеолиты в качестве потенциальных гетерогенных катализаторов для получения биодизеля. Различных цеолитов и металлов были использованы в качестве катализаторов переэтерификации соевого масла, обладающие свободных жирных кислот (2.6%).

Се и соавт. [4] исследовали NaX цеолитов в качестве гетерогенных катализаторов. NaX катализатора (Si / Al = 1,23) после загрузки с KOH увеличилась основные силы от <9,3 до 15.0-18.4. Преобразование сообщил была умеренной (85.6%) на 10% загрузки КОН на NаХ, за которой ее активность снизилась благодаря агломерации активного КОХ фазы и/или охват активной фазы мест. Катализатор был повторно использован после промывки с циклогексаном и прокаливанием в течение 2 ч при 125 C. преобразование сложных метиловых эфиров затем снизился до 48,7%, что объясняется выщелачивания КОХ. Однако, когда катализатор регенерируют путем метода пропитки, полученный выход составила 84,3%, что сопоставимо с первоначальной доходности достигнута. Низкая конверсия, полученные с помощью катализатора указывало на присутствие три-, ди-, и monoglycerides, что делает биодизельного топлива от спецификации.

Рамос и соавт. [149] использовали цеолиты (морденит, бета-и X) в качестве гетерогенных катализаторов переэтерификации подсолнечного масла, что дает метиловый эфир достигать, как 93.5-95.1 мас.% в 60 C температуры реакции. Когда выщелачивания были проведены исследования, натрия, было установлено, что вымываются в смеси, давая реакции однородного пути. Однако, металлические включения на катализаторе, было отмечено, будет гораздо лучше с широко используемым способом пропитки, чем с ионообменным методом. Это было связано с отсутствием сильных основных центров на катализаторе на ионообменных местах. Однако, данный метод применяют для приготовления катализатора был дольше. Это требует нагрева, сушки и обжига при температуре 500 ◦ C в течение 10 ч, 120 ◦ C в течение 12 ч и 550 ◦ C в течение 15 ч соответственно.

Маркетти и Errazu [21] использовали цеолитов в качестве катализатора для преобразования высокого FFA масла FAME. NaY цеолитов (базовый характер) и VOx над Ultra Stable Y цеолита (USY) (кислый характер) прокаливают при 300 ◦ C в течение 3 ч показали, переработки нефти на биодизель всего за 10 мин и 50 мин, соответственно, и были зарегистрированы в качестве потенциальных заместителей гомогенных катализаторов для этерификации. Наличие воды оказало положительное влияние на начало реакции и отрицательное влияния позже, когда реакция прошла дальше и, таким образом, снижением конечного преобразования.

Чун et al. [150] изучали удаление FFА из отходов масла для жарки, путем этерификации с метанолом, используя различные цеолитные катализаторы. В ZSM-5 (МФО), современный сайт (МОР), fauja сайта (FAU), бета (BEA) цеолиты, и silicalite работали с разными Si/Al молярное соотношение в реакции. Последствия кислотных свойств и пористой структуры цеолитных катализаторов были обсуждены связанные с преобразованием FFA. MFI цеолитных индуцированных улучшения эффективности удаления свободных жирных кислот, взломав в FFA в своей пористой структуре в связи с его узким горлышком пор. Каталитическая активность для FFА была снижена с уменьшением концентрации кислоты из цеолитов. Сильных кислотных цеолитов индуцированной высокой конверсии FFA. Сила кислот и пористая структура кислых цеолитов повлияло на каталитическую активность в удалении FFA..