Получение биоэтанола и продукты его переработки

  • Kusman Dossumov Казахский национальный университет имени аль-Фараби
  • Gaukhar Yergaziyeva Институт проблем горения, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-9464-5317
  • Dina Churina Казахский национальный университет имени аль-Фараби
  • Samal Tayrabekova Казахский национальный университет имени аль-Фараби http://orcid.org/0000-0002-0502-9668
  • Moldir Telbayeva Институт проблем горения, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-9622-5164
  • Kuanysh Kalikhanov Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Ключевые слова: биоэтанол, источники сырья, олефины, ароматические углеводороды

Аннотация

Настоящая статья представляет обзор литературных данных, характеризующих способы синтеза биоэтанола, свойства, сведения об его переработке с получением ценных продуктов нефтехимического и органического синтеза. Приведены данные об объемах производства и сырьевой базе получения биоэтанола в различных странах и его применении в качестве биотоплива. Каталитическая конверсия биоэтанола позволяет синтезировать целый ряд ценных продуктов, таких как топливо, олефины (в основном этилен), ароматические углеводороды и углеводороды бензинового ряда. Рассмотрены направления и механизмы реакций конверсии биоэтанола в этилен, ароматические соединения и дивинил и области применения катализаторов для этих процессов. Большое внимание уделено данным по разработке технологии каталитического процесса конверсии биоэтанола для получения важных продуктов для нефтехимии. Обсуждаются проблемы разработки и производства альтернативного возобновляемого сырья - биоэтанола в связи с истощением запасов нефти. Топливо, производимое переработкой биоэтанола по сравнению с топливом, получаемым переработкой нефти, является экономически более выгодным по себестоимости и экологически чистым. Процесс перспективен для Казахстана, богатого агрокультурами, из которых можно получать биоэтанол. Авторами. с учетом приведенных в обзоре данных, ведутся исследования по получению олефинов и ароматических углеводородов из биоэтанола с использованием каталитических систем, в т.ч. включающих церийсодержащие катализаторы и носители на базе цеолитов (CaA, KA, NaA, NaX).

Биографии авторов

Kusman Dossumov, Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Center of Physical Chemical Methods of Research and Analysis, Almaty
Dina Churina, Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Центр физико-химических методов анализа и исследований

Литература

1   Tretyakov VT, Chang TK, Talychinsky RM, Ilolov AM, Frantsuzova NA (2013) Bulletin of the Moscow State University of Fine Chemical Technology [Vestnic Moskovskogo gosudarstvennogo universyteta tonkih himicheskih tehnologii] 40:509-514. (In Russian)

2   Iza Yusuf (2009) Conversion of the ethanol on zeolite catalysts [Konversiya etanola na tseolitnykh katalizatorakh]. Dissertation for Candidate of Technical Sciences Degree, Moscow, Russia. P.115-117. (In Russian)

3   Bukhanko N, Samikannu A, Larsson W, et al (2013) ACS Sustainable  Chemistry and Engineering 1:8/883-893. http://dx.doi.org/10.1021/sc300171m

4   Caravaca A, De Lucas-Consuegra A, Calcerrada AB, Lobato JL, Dorado F (2013) Appl Catal B-Environ 134-135:302-309. http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2013.01.033

5   Topchiyeva AV, Tretyakov VT (2015) Bioethanol – The present situation and the future of petrochemicals. Alternativyne sources of raw materials. Collection of scientific papers. [Bioetanol - sostoyaniye i budushcheye v neftekhimii. Al’ternativyne istochniki syr’ya. Sbornik nauchnykh trudov.]. Belarusian science, Minsk, Byelorussia. P.14-17. (In Russian). ISNB 978-985-08-1728-0

6   Acheg ZA (2010) Technology of processing, storage and processing of cereal, bean cultures, groats products, horticultural products and wine growing [Nauchnoye obosnovaniye i razrabotka novoy tekhnologii polucheniye bioetanola]. Dissertation for Candidate of Technical Sciences Degree, Krasnodar, Russia. P.126-127. (In Russian)

7   Dosumov K, Ergaziyeva GE, Churina DСh (2012) Obtaining of hydrocarbons by catalytic conversion of ethanol [Polucheniye uglevodorodov kataliticheskoy konversiyey bioetanola]. Proceeding of The International Conference «Catalytic processes of oil refining, petrochemistry and ecology, Moscow, Russia. P.30-37. (In Russian)

8   Yakovlev VA, Khromova SA, Bukhtiyarov VI (2011) Russian Chemical Reviews 80:955-970. (In Russian)

9   Dorzhiyev SS, Pateeva IB.( 2011) Polzunovsky Bulletin [Polzunovskiy Vestnik] 2/2:251-253. (In Russian)

10     Bezruchic PP, Arbuzov YuD, Borisov GA (2002) The resources and efficiency of using renewable energy sources [Resursy i effektivnost’ ispol’zovaniya vozobnovlyayemykh istochnikov energii]. Science, Moscow, Russia. P.409-414. (In Russian)

11     Alternative energy [Alternanivnaya energetika] (2012). (In Russian). http://enegiya-prirpdy.com

12     Korotkova TG, Konstantinov EN Achegu ZA (2007) Proceedings of the Universities. Food Technology. [Izvestiya vuzov. Pishchevaya tekhnologiya] 5-6:105-106. (In Russian)

13     Arshinova A, Yakovlev V (2013) About biofuel prospects [O Perspektivah biotopliva]. (In Russian). http://www.computerra.ru/584522/

14     Sarsenbayev BA, Kirshibayev EA, Kamunur M, Bayseitova GA, Sarybayeva EA, Nokerbekova NK (2013) Biotechnology. Theory and Practic.[Biotehnologya. Teorya i practica] 3:61-64. (In Russian)

15     (2007) Chemicals from Ethanol, Process Economics Program Report 235. http://www.ihs.com/products/chemical-technology-pep-chemicals-from-ethanol-2007.html

16     Inui KT, Kurabayashi S (2002) Appl Catal A-Gen 237:53-61. http://dx.doi.org/10.1016/S0926-860X(02)00320-4

17     Das J, Halgeri AB (2003) Catal Surv Asia 7:3-9. http://dx.doi.org/10.1007/s10563-011-9112-1

18     Lebedev SV (1998) Life and transactions [Zhizn’ i trudy]. Leningrad-ONTI HIMTEORET, Leningrad, USSR. (In Russian). ISBN 879-3-450-77770-9

19     Bhattacharyya SK, Avasthi N (2003) J Appl Chem 2:45-51. http://dx.doi.org/10.1021/i260005a010

20     Hiroo N, Morii S, Echigoya E (2002) B Chem Soc Jpn. http://dx.doi.org/10.1002/02967419(02)90156-4

21     Dosumov Kh, Ergaziyeva GE, Churina DH, Telbayeva MM, Kalikhanov KK (2014) Chemical Bulletin of Kazakh National University 3:85-90. (In Russian). http://dx.doi.org/10.15328/chemb_2014_385-90

22     (2015) The International Congress “Biomass: Full and Energy” [Biomassa topliva y energetica]. (In Russian). http://www.biotoplovo.ru\html\news-bioethanol_1.html

23     Ghenciu AF (2002) Curr Opin Solid St M 6:389-399. http://dx.doi.org/10.1016/S1359-0286(02)00108-0

24     Kanaparthi R, Mei Hui L, Yi-Fan H, Borgna A (2009) Catal Commun 10:567-571. http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.catcom.2008.10.034

25     Tretyakov VF, Lermontov AS, Makarfi Yu, Yakimova MS (2008) Chem Tech Fuels Oil+ 44: 409-414. http://dx.doi.org/10.1007/s10553-009-0077-y

26     Kapdan IK, Kargi F (2006) Enzyme Microb Tech 14:569-582. http://dx.doi.org/10.1016/j.enzmictec.2005.09.015

27     Siwale L, Kolesnikov A, Kristof L, et al (2013) Fuel 107:409-418. http://dx.doi.org/10.1016/j.esd.2009.10.001

28     Fan D, Dai DJ, Wu HS (2013) Materials 6:101-115. http://dx.doi.org/10.3390/ma6010101

29     Aguayo AT, Gayubo AG, Tarro AM, Atutxa A, Bilbao J (2002) J Chem Technol Biot 77:211-216. http://dx.doi.org/10.1002/jctb.540

30     Haveren VJ, Scott EL (2008) Biofuel Bioprod Bior 2:41-57. http://dx.doi.org/10.1002/bbb.43

Опубликован
2015-10-18
Как цитировать
Dossumov, K., Yergaziyeva, G., Churina, D., Tayrabekova, S., Telbayeva, M., & Kalikhanov, K. (2015). Получение биоэтанола и продукты его переработки. Вестник КазНУ. Серия химическая, 78(2), 68-76. https://doi.org/https://doi.org/10.15328/cb612
Раздел
Катализ и нефтехимия