Ученые ИПХЭТ СО РАН и ИК СО РАН предложили новую технологию получения этилена из овсяной шелухи

   Ученые из Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН совместно с учеными Института катализа СО РАН (Новосибирск) предложили технологию получения этилена из овсяной шелухи.

   Работа состоит из двух этапов. На первом получали этиловый спирт. Все стадии этого процесса проводили в ИПХЭТ СО РАН. Сначала шелуху овса измельчали и обрабатывали щелочью. Этот реагент действовал на целлюлозу, содержащуюся в шелухе. Далее к целлюлозе добавляли ферменты для ее так называемого осахаривания — разложения на отдельные молекулы простого сахара — глюкозы. К глюкозному сиропу добавляли культуру клеток дрожжей, осуществлявших спиртовое брожение, аналогичное тому, что происходит при приготовлении пива и многих других алкогольных напитков.

   Емкости с этиловым спиртом (C2H5OH) концентрацией 94—96 процентов отправляли в Институт катализа. Там проводился второй этап работы — получение газа этилена (C2H4) из этилового спирта. Молекулы воды «отщепляли» от этанола с помощью оригинального относительно дешевого катализатора — оксида алюминия (Al2O3) — в специальной каталитической установке. В итоге из 1 кг шелухи овса выходило от 38 до 51 грамма этилена, что довольно существенно. Созданная в институте катализа СО РАН опытная установка позволяет получать таким методом 1-2 кг этилена в час.

   Научная статья, описывающая этот метод, опубликована в Chemical Engineering Journal (ссылка).

   В Сибирском федеральном округе выращивается значительная доля российского овса. Только в Алтайском крае от собранного урожая этой культуры ежегодно остается 200 000 тонн шелухи, из которых можно было бы получить 14 500 тонн этилена. Количество этого газа, которое можно синтезировать из овсяной шелухи, собранной за год во всем Сибирском федеральном округе, почти в 10 раз больше. Таким образом, способ переработки оболочек семян овса, предложенный химиками ИПХЭТ СО РАН и ИК СО РАН, позволит задействовать новый возобновляемый ресурс для синтеза уже давно известных продуктов химической промышленности.

   Эффективность использования шелухи овса для производства также связана с его низкой стоимостью. Затраты на возделывание этого злака полностью окупаются продукцией его переработки. Сегодня 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.

   Справочно: В России ежегодно производят около 3,5 млн т этилена. Он служит сырьем для получения полиэтилена и пластмассы, резины и уксусной кислоты, антифриза и автомобильных покрышек. Для производства этилена используют либо попутные газы нефтедобычи, либо низкооктановые фракции прямой перегонки нефти.

Пилотная установка каталитической дегидратации этанола производительностью 1-2 кг биоэтилена в час (ИК СО РАН)

Ссылки на материал:

http://fano.gov.ru/ru/press-center/card/?id_4=39850

http://www.sbras.info/articles/science/sibirskie-uchenye-ispolzuyut-shelukhu-ovsa-dlya-polucheniya-etilena

https://chrdk.ru/news/sibirskie-uchenye-predlozhili-poluchat-spirt-iz-ovsyanoi-shelukhi