Кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи
The main advantages and disadvantages of solid-phase catalysts for transesterification reactions of oils with alcohols are analyzed. Tests of the sulfonated and phosphated solid - phase catalysts synthesized by us in the transesterification reaction of rapeseed oil with 96% ethanol&...
Gespeichert in:
| Datum: | 2022 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2022
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/84 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471924928708608 |
|---|---|
| author | Fedoryshyn, Olexandr S. |
| author_facet | Fedoryshyn, Olexandr S. |
| author_sort | Fedoryshyn, Olexandr S. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-01-20T10:05:01Z |
| description | The main advantages and disadvantages of solid-phase catalysts for transesterification reactions of oils with alcohols are analyzed. Tests of the sulfonated and phosphated solid - phase catalysts synthesized by us in the transesterification reaction of rapeseed oil with 96% ethanol in order to obtain biodiesel were carried out. The chemical resistance of sulfonated synthetic (S-SCS) and synthesized from natural raw materials (S-KAU) catalysts was compared. The reasons for low chemical resistance of sulfonated carbon-containing materials are determined. Synthetic S-SCS catalysts proved to be the least stable. Regeneration of phosphated samples was performed by washing the catalyst from oil residues and reaction products in a boiling solution of 0.1 M alkali, followed by repeated washing with distilled water to slightly alkaline pH. Then, after drying, the obtained material was used as a source for re-synthesis of the catalyst. The ethanolysis reaction was carried out in autoclaves under pressure at a temperature of 150-160oC with a process duration of 5-7 hours. The ratio of catalyst to starting oil was chosen 1:15 (g : ml). The oil-alcohol ratio was 3: 4, vol. The volume of the autoclave was 45 ml. The maximum conversion under these test conditions in the first cycle for sulfonated catalysts was 100%, and for phosphated - 94%. A carbon-containing catalyst on a ceramic support has been developed, which can be regenerated by firing the carbon-containing material and applying a new one. This catalyst showed the highest chemical resistance, withstanding 7 cycles, while the conversion fell by 14% (from 89 to 75%). For more efficient use of the catalyst, the scheme of flow-circulation installation of transesterification of oils and fats of biological origin with alcohols was proposed. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:16Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-84 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:16Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-842023-01-20T10:05:01Z Acid transesterification of oils with ethanol on carbon catalysts Кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи Fedoryshyn, Olexandr S. acid transesterification, carbon catalysts, ethanolysis, biodiesel кислотна переестерифікація, вуглецьвмісні каталізатори, етаноліз, біодизель The main advantages and disadvantages of solid-phase catalysts for transesterification reactions of oils with alcohols are analyzed. Tests of the sulfonated and phosphated solid - phase catalysts synthesized by us in the transesterification reaction of rapeseed oil with 96% ethanol in order to obtain biodiesel were carried out. The chemical resistance of sulfonated synthetic (S-SCS) and synthesized from natural raw materials (S-KAU) catalysts was compared. The reasons for low chemical resistance of sulfonated carbon-containing materials are determined. Synthetic S-SCS catalysts proved to be the least stable. Regeneration of phosphated samples was performed by washing the catalyst from oil residues and reaction products in a boiling solution of 0.1 M alkali, followed by repeated washing with distilled water to slightly alkaline pH. Then, after drying, the obtained material was used as a source for re-synthesis of the catalyst. The ethanolysis reaction was carried out in autoclaves under pressure at a temperature of 150-160oC with a process duration of 5-7 hours. The ratio of catalyst to starting oil was chosen 1:15 (g : ml). The oil-alcohol ratio was 3: 4, vol. The volume of the autoclave was 45 ml. The maximum conversion under these test conditions in the first cycle for sulfonated catalysts was 100%, and for phosphated - 94%. A carbon-containing catalyst on a ceramic support has been developed, which can be regenerated by firing the carbon-containing material and applying a new one. This catalyst showed the highest chemical resistance, withstanding 7 cycles, while the conversion fell by 14% (from 89 to 75%). For more efficient use of the catalyst, the scheme of flow-circulation installation of transesterification of oils and fats of biological origin with alcohols was proposed. Проаналізовано основні переваги та недоліки твердофазних каталізаторів для реакцій переестерифікації олій спиртами. Проведено випробування синтезованих нами сульфованих та фосфатованих твердих каталізаторів у реакції переестерифікації ріпакової олії 96% етанолом з метою одержання біодизелю. Було порівняно хімічну стійкість сульфованих синтетичних (S-СКС) та синтезованих із природної сировини (S-КАУ) каталізаторів.      Визначено причини низької хімічної стійкості сульфованих вуглецевих матеріалів. Синтетичні каталізатори S-СКС виявилися найменш стійкими. Реакцію етанолізу здійснювали в автоклавах під тиском при температурі 150-160оС з тривалістю процесу 5-7 год при співвідношеннях каталізатор : олія = 1г :15мл,  олія : етанол = 3:4 заоб’ємом. Максимальна конверсія за даних умов випробування у першому циклі для сульфованих каталізаторів складала 100%, а для фосфатованих - 94%. Регенерацію фосфатованих зразків проводили шляхом відмивання каталізатору від залишків олії та продуктів реакції у киплячому розчині 0.1 М лугу з подальшою багаторазовою промивкою дистильованою водою до слаболужного рН. Було розроблено вуглецьвмісний каталізатор на керамічному носії, який можна регенерувати шляхом випалювання вуглецьвмісного матеріалу та нанесенням нового. Даний каталізатор показав найвищу хімічну стійкість, витримавши 7 циклів, при цьому конверсія знизилась на 14% (з 89 до 75%). Для ефективного використання каталізатора запропоновано схему проточно-циркуляційної установки переестерифікації олій і жирів спиртами. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2022-10-27 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/84 10.15407/kataliz2022.33.074 Catalysis and petrochemistry; No. 33 (2022): Catalysis and petrochemistry; 74-83 Каталіз та нафтохімія; № 33 (2022): Каталіз та нафтохімія; 74-83 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2022.33 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/84/69 Copyright (c) 2022 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | кислотна переестерифікація вуглецьвмісні каталізатори етаноліз біодизель Fedoryshyn, Olexandr S. Кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи |
| title | Кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи |
| title_alt | Acid transesterification of oils with ethanol on carbon catalysts |
| title_full | Кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи |
| title_fullStr | Кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи |
| title_full_unstemmed | Кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи |
| title_short | Кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи |
| title_sort | кислотна переестерифікація олій етанолом на твердофазних каталізаторах вуглецевої природи |
| topic | кислотна переестерифікація вуглецьвмісні каталізатори етаноліз біодизель |
| topic_facet | acid transesterification carbon catalysts ethanolysis biodiesel кислотна переестерифікація вуглецьвмісні каталізатори етаноліз біодизель |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/84 |
| work_keys_str_mv | AT fedoryshynolexandrs acidtransesterificationofoilswithethanoloncarboncatalysts AT fedoryshynolexandrs kislotnapereesterifíkacíâolíjetanolomnatverdofaznihkatalízatorahvuglecevoíprirodi |