За последние десять лет, биодизельное топливо на основе соединений метилового эфира было поддержано как замена ископаемого топлива. Вскоре было обнаружено, что у этого способа есть много проблем, потому что требуется растения занимают пахотные земли, которые затем могут больше не будет использоваться для выращивания продовольствия. Второе поколение биодизельного топлива разрабатываемое в настоящее время будет производится из растительных отходов.
В журнале Angewandte Chemie , Авелино Корма и его команда в Политехническом Университете Валенсии (Испания) описали весьма перспективный процесс, с помощью которого можно получить дешевое, но высококачественное биодизельное топливо.
Для синтеза использовалась биомасса состоящая из овсяной шелухи, оболочек миндаля, жмыха (волокнистые остатки производства сахара из тростника), шелухи семечек подсолнуха, кукурузных початков, отходы от производства оливкового масла и т.д, которые состоят в основном из целлюлозы и углеводов.
Корма и его команда успешно разработала простой и экономически эффективный процесс, что является очень эффективным, при этом не требует никаких органических растворителей. Первым шагом является преобразование биомассы в фурфурол создан производственный процесс.Далее фурфурол может быть преобразован с высокой селективностью в 2-метил-фурфурол (2MF), кольцо, состоящее из четырех атомов углерода и одного атома кислорода, с боковой цепью, состоящей из метильных групп (-CH 3 ).
"Полученный 2MF является исходным материалом для синтеза нашего дизельного топлива", говорит Корма. Сначала нужно связать три молекулы 2MF друг с другом. Для этого требуется вода и кислотный катализатор. Эта реакция связывает третье кольцо с двумя другими уже связанными кольцами. Водную фазу, которая также содержит катализатор, отделяют от органической фазы, в которой содержится промежуточный продукт. Катализатор легко удаляется в переработку.В второй реакции, два кольца также должны быть открыты, а их атомы кислорода удалены. Для этой реакции используется специальный платиносодержащий катализатор.
"В конце концов мы получим 87% дизельной фракции в виде разветвленной углеводородной цепи, содержащую от девяти до 16 атомов углерода," поясняет Корма.
"Это самый лучший выход, описанный в литературе до сих пор для синтеза биодизельного топлива." Побочные продукты синтеза могут быть использованы для производства тепла. В результате получится биодизель отличного качества (цетановое число 71, температура застывания -90 ° С) и может быть смешан непосредственно с обычным дизельным топливом.
Avelino Corma, Production of High-Quality Diesel from Biomass Waste Products, Angewandte Chemie International Edition
Постоянная ссылка на статью: dx.doi.org/ … ie.201007508
|
