Bio Combustiveis

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A partir da Figura 1, podemos ver que os rendimentos de produto são uma forte função da velocidade espacial. Na velocidade espacial baixa (

Observaram-se resultados análogos para o APHDO de 20% em peso xilitol (Figura 1 e Tabela S2). A conversão do xilitol é menor do que a conversão de sorbitol em condições de reações semelhantes, o que indica que a taxa de desidratação xilitol é provavelmente mais lenta do que a taxa de desidratação de sorbitol. Rendimentos mais elevados da gasolina e índices de octano, em comparação com o sorbitol foram obtidos com xilitol como alimentação. O RON para os produtos da gasolina em o rendimento mais elevado (73%) é de 89, que é semelhante à de RON gasolina no mercado dos EUA hoje. APDHO, ao contrário de processos biológicos, é um processo muito robusto que pode converter ambos C5 e C6 Açúcares. O conteúdo de energia dos produtos a gasolina é mais elevada do que a de etanol (30,8 kjg? 1). Outra vantagem APHDO é que os nossos tempos de residência são significativamente mais curtoem comparação com tempos de residência de fermentação (minutos VS dias).

A distribuição dos produtos de gasolina-gama é função de velocidade espacial (Tabela 2). Em maiores velocidades espaciais da gasolina contém mais compostos oxigenados. Estes compostos oxigenado tem um índice de octano mais elevado e o ponto de ebulição (inferior Reid pressão de vapor) do que os alcanos (Tabela S2), melhorando assim as suas propriedades de combustão. Estes compostos oxigenados são semelhantes aos os compostos monofuncionais que foram relatados por Dumesic e colaboradores para a conversão de uma solução de sorbitol 60% em peso ao longo de um Pt-Re / C catalisador. Este catalisador tinha grandes cargas de metais preciosos (5.1% em peso de Pt e 4,9% em peso Re). O rendimento monofuncionais (48%) observada com Pt-Re / C seja inferior ao rendimento (56%) com Pt / ZrP. Além disso, nossos produtos, rendimentos mais elevados de álcool desejável (16,1% vs 9,7%) e cíclicos espécies de éter (22,9% vs 13,5%), juntamente com mais baixos rendimentos de cetonas indesejáveis ​​(16,6% vs 18,4%) e ácidos carboxílicos (0,63% versus 6,6%), foram observadas em comparação com Pt-Re / C. Essas cetonas e ácidos exigirá uma nova atualização antes que eles podem ser misturados com a gasolina. A partir da Tabela 2 e Tabela S1, a pressão de vapor medido para os produtos de gama da gasolina a uma WHSV = 0,36 h-1 está perto do limite máximo permitido pela lei federal dos EUA (7,8 psi). Os produtos a gasolina que nós produzimos também têm uma elevada solubilidade em água, que podem limitar a sua aplicação em determinadas áreas.

A fase aquosa continha principalmente isosorbida e 1,4 sorbitano em altas velocidades de espaço e metanol em espaço menor velocidades. Apenas a velocidades espaciais superiores a 1,45 h-1 podem significar quantidades de espécies de fase aquosa a ser observada. Não foi identificado glicerol ou o 1,2-propanodiol sob elevadas velocidades espaciais, em contraste com os nossos estudos anteriores, usando Pt/SiO2-Al2O3. Pt / ZrP tem uma maior taxa de C-O reações de clivagem de ligação comparação com o Pt/SiO2-Al2O3 porque é mais seletivo para C5 e espécies C6. Como mostrado na informação de apoio, ambos catalisadores tinham quantidades semelhantes dos sítios de Pt na superfície, determinada através Quimissorção de H2 (ca. 74 mmolH2gcatalyst-1), o que significa que a diferença no desempenho catalítico é devido à diferente acidez dos catalisadores. Os trabalhos futuros serão necessários para explicar a diferença entre os dois catalisadores.

A Figura 2 mostra um processo conceptual para APHDO. No primeiro reator os carbohidratados reagem com hidrogênio para hidrogenar os carbohidratados em alcoóis de açúcar. O fluxo de saída deste reator é enviado para um segundo reator, o qual contém o Pt / ZrP catalisador. A saída deste segundo reator é alimentada a um sistema de separação. O sistema de separação separa os gases, a fase de gasolina, a fase aquosa e um fluxo aquoso de água. A fase de gasolina é então misturado com uma matéria-prima à base de petróleo. Parte do fluxo da fase gasosa é recompressado e alimentado de volta para o primeiro reator. Alternativamente, os gases podem ser queimados para fornecer o processo calor, ou reformada para produzir hidrogênio. A fase aquosa pode ser reciclado de volta ao reator 1 ou 2 ou purgado numa instalação de tratamento de águas residuais. APHDO também poderia ser usado para a modernização de bio-óleo.

A partir deste trabalho, pode concluir-se que podemos seletivamente produzir gasolina com elevado índice de octano de ambos C5 e C6 aquoso soluções de álcool de açúcar com um estábulo, seletiva e ativa Pt /ZrP catalisador. Estes resultados demonstram como catálise bifuncional pode ser sintonizado para converter seletivamente matérias primas derivados da biomassa em combustíveis e produtos químicos direcionados. Catalisador de melhorias futuras pode ser feita através da redução da taxa de C-C ligação clivagem por etapas descarbonilação. Isto provavelmente envolvem o desenvolvimento de catalisadores bifuncionais com bimetálico partes de metais que têm baixas taxas de desidrogenação e descarbonilação mantendo altas taxas de hidrogenação. Estudos fundamentais sobre o C-C vs C-O