Проект № 14.575.21.0171

Проект ФЦП «Разработка методов переработки продуктов превращения непищевого растительного сырья в высокооктановые добавки фуранового ряда для моторного топлива и другие высокоценные продукты» (Уникальный идентификатор работ RFMEFI57517X0171)

Руководитель проекта
Яковлев В.А.

Работа выполняется при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках соглашения о предоставлении субсидии от «26» сентября 2017 г. № 14.575.21.0171 федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы».

В последнее время одним из перспективных направлений является получение различных ценных химических веществ из фурфурола, продукта кислотного гидролиза гемицеллюлозы. В настоящее время можно выделить три перспективных направления по переработке фурфурола. Первое направление базируется на получении фурфурилового спирта, который получил широкую популярность в производстве клеев и смол. Второе направление включает в себя разработку метода получения 2-метилфурана, который обладает высоким значением октанового числа смешения ‒ 131. При этом оба соединения могут быть получены в результате гидрирования фурфурола, однако основной проблемой остается разработка недорогого, стабильного и экологичного катализатора, поскольку используемые сейчас хромовые и платиновые катализаторы не удовлетворяют этим свойствам. Особый интерес представляет третье направление по получению принципиально новых высокооктановых добавок ‒ диоксоланов и диоксанов фуранового ряда. В основе лежит реакция ацеталирования между двумя продуктами переработки возобновляемого сырья – фурфуролом и глицерином. При этом последний является побочным продуктом в процессе получения биодизеля при переэтерификации различных масел и жиров метанолом. 

Эти три направления были выбраны в качестве основных для проведения исследований по теме: «Разработка методов переработки продуктов превращения непищевого растительного сырья в высокооктановые добавки фуранового ряда для моторного топлива и другие высокоценные продукты». 

В рамках проекта был осуществлен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов в области получения высокооктановых добавок и ценных химических продуктов фуранового ряда, проведены патентные исследования. Были разработаны методы приготовления катализаторов и наработаны катализаторы селективного гидрирования фурфурола до фурфурилового спирта на основе переходных металлов Cu, Ni, Mo. Стоит отметить, что показатели активности и селективности данных каталитических систем даже превосходили показатели хромового и платинового катализатора, что делает их перспективными для дальнейшего исследования с использованием разработанного на данном этапе испытательного стенда для проведения исследовательских испытаний экспериментальных и опытных образцов катализаторов селективного гидрирования фурфурола и наработок фурфурилового спирта и 2-метилфурана производительностью не менее 0,1 кг/ч по конечному продукту. 

Полученные данные были представлены на научно-практической конференции «Актуальные задачи нефтеперерабатывающего и нефтехимического комплекса» - X Форум «Стратегия объединения», а также частично вошли в состав статьи «Исследование влияния состава модифицированных молибденом NiCu-содержащих катализаторов на их активность и селективность в гидрировании фурфурола с получением различных ценных химических веществ», опубликованной в журнале «Катализ в промышленности» (http://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/480).