ИНВУР - информационное агенство

Инновационный портал
Уральского Федерального округа

  
Расширенный поиск

подписка

Subscribe.Ru
Новости сайта инновационный портал УрФО
Рассылки@Mail.ru
Новости инноваций. Рассылка инновационного портала УрФО
 
важно!
 
полезно!
награды
 
 
 
 
 

партнеры
Официальный портал Уральского Федерального округа
Официальный портал
Уральского Федерального округа
Межрегиональный некоммерческий фонд наукоемких технологий и инвестиций
Межрегиональный некоммерческий фонд наукоемких технологий и инвестиций

Ежедневная газета ''Новости Сочи''.
Ежедневная газета
''Новости Сочи''
 
Институт Экономики УрО РАН
Инновации

» Наши партнеры »


Сейчас на сайте:
134 чел.

Новости



2018-03-30 В коня овёс

Сибирские ученые используют шелуху овса для получения этилена

В России ежегодно производится около 3,5 млн тонн этилена. Он является сырьем для изготовления ряда веществ и материалов — полиэтилена и пластмассы, резины и уксусной кислоты, антифриза и автомобильных покрышек. Коллектив сибирских ученых предложил получать этилен из шелухи овса.

Чтобы овсяная каша, мука или мюсли попали к нам на стол, очищенные зерна отправляют на изготовление того или иного продукта, а шелуха остается невостребованной. Так что у ученых возникла мысль перерабатывать ее в биоэтилен: приставка био- означает, что для производства этилена (C2H4) используют любое возобновляемое природой сырье — в противовес «нефтяному» C2H4.

column.jpg

Кроме того, овес — одна из наиболее популярных злаковых культур. В процессе переработки шелуха концентрируется на элеваторах, но не находит своего применения и становится причиной экологических проблем на предприятиях. Это связано с ее высокой зольностью: попытки сжигать шелуху в печах приводят к поломкам, так как зола плавится и застывает в виде плотной субстанции, напоминающей негорючую пластмассу.

— Значительная доля российского овса выращивается в Сибири, — рассказывает старший научный сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН кандидат технических наук Елена Викторовна Овчинникова. — В одном только Алтайском крае остается около 200 тыс. тонн шелухи, из которых можно было бы получить 14,5 тыс. тонн этилена. По всему Сибирскому федеральному округу ее хватит для производства 130 тыс. тонн C2H4, поэтому такая переработка здесь наиболее интересна.

Возобновляемые ресурсы для производства традиционных продуктов — перспективное направление, позволяющее создавать малотоннажные производства, не привязанные к источникам нефтехимического сырья. Технология уже применяется в промышленности: в этилен перерабатывается сахарный тростник. В теплых странах, где сахар — основное производство, технология показала свою эффективность. В Сибири перспективным сырьем может стать шелуха овса: удельный выход этилена из нее выше, чем из тростника. Использование шелухи овса для получения биоэтанола также связано с низкой стоимостью: затраты на возделывание этого злака полностью окупаются продукцией его переработки.

— Если опустить детали, технология выглядит просто: твердое нужно превратить в жидкое, а затем жидкое — в газ, — поясняет младший научный сотрудник Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН (г. Бийск) кандидат технических наук Ольга Владимировна Байбакова. — Изначально в ИПХЭТ получают биоэтанол — этиловый спирт — из целлюлозного сырья. Потом в Институте катализа этиловый спирт конвертируют в биоэтилен.

В разработке принимали участие заведующая лабораторией биоконверсии ИПХЭТ СО РАН кандидат химических наук Вера Владимировна Будаева и старший научный сотрудник ИПХЭТ СО РАН кандидат технических наук Екатерина Анатольевна Скиба.

Тончайшие пластинки шелухи длиной до 12 мм необходимо превратить в сбраживаемые сахара: глюкозу, целлобиозу и т.п. В ИПХЭТ СО РАН шелуху овса предварительно обрабатывают щелочью, а потом осахаривают полученный полупродукт. В результате целлюлоза — основной компонент шелухи овса — превращается в глюкозу. К тому же получается отличная питательная среда для микроорганизмов-продуцентов этанола. Дальше проводится обычное спиртовое брожение: хорошо знакомый многим процесс, в результате которого глюкоза превращается в этанол — этиловый спирт. Этилен получают дегидратацией этанола: молекулы воды отщепляются от C2H5OH при температурах около 400 °С в присутствии катализатора.

sheme-1.jpg .[image]

В процессе дегидратации используется относительно дешевый катализатор на основе кислотно-модифицированных оксидов алюминия (Al₂O₃). Заключительный этап — каталитический процесс получения биоэтилена — проводится в трубчатом реакторе: катализатор размещен внутри трубок, а в межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель, что обеспечивает подвод тепла для осуществления реакций.

— В нашей технологии получения этилена мы используем концентрированный (94—96 %) этанол, — поясняет младший научный сотрудник ИК СО РАН аспирант Сардана Пурбуевна Банзаракцаева. — Применение концентрированного C2H5OH привлекательнее для коммерческого производства, поскольку позволяет получать большее количество C2H4 на оборудовании меньших габаритов. Так, в ИК СО РАН была создана пилотная установка, где при загрузке до 0,5 кг катализатора можно производить 1—2 кг биоэтилена в час.

В ИК СО РАН ученые уже сравнили полученный биоэтилен с промышленным. Они синтезировали сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ): выяснилось, что по молекулярной массе и термофизическим характеристикам образцы оказались аналогичны полученным из промышленного C2H4. Правда, выход СВМПЭ из биоэтилена оказался ниже, чем из «нефтяного», однако его можно увеличить при дополнительной, более глубокой очистке от кислородсодержащих примесей в заводских условиях.

Источник:

www.sbras.info

июль 22-29 << пн / вт / ср / чт / пт / сб / вс / >>
 
Индекс Цитирования Яndex Rambler's Top100
дизайн, программирование: Присяжный А.В.