1. Гомогенная переэтерификации

Традиционная технология получения биодизеля включает переэтерификацию триглицеридов жирных кислот растительного и животного происхождения метанолом в мягких условиях (50-80°С) с использованием в качестве катализаторов либо щелочей (NaOH или КОН),^32-35 либо минеральных кислот (H₂SO₄, НС1, Н3РО4).^36-38

Известны также примеры использования в качестве катализаторов гомогенной переэтерификации триглицеридов гуа-нидина (HNC(NH₂)₂) и различных аминов,^39,40 что позволяет достигать высоких степеней превращения (98%) за одну стадию с образованием минимального количества сточных вод. Гомогенная технология получения биодизеля, несмотря на ее простоту, имеет ряд недостатков, связанных с тем, что полученную смесь продуктов необходимо разделять, нейтрализовать, тщательно промывать и обезвоживать. В результате образуются значительные количества солей, мыла и сточных вод, которые необходимо утилизировать. Катализатор при этом безвозвратно теряется. Кроме того, следует учесть, что получаемый в таком процессе побочный продукт — глицерин — загрязнен раствором солей и также требует дополнительной очистки.

Гомогенная переэтерификация триглицеридов жирных кислот в присутствии минеральных кислот не получила такого широкого распространения, как щелочной способ, из-за более низких скоростей процесса, необходимости использования более жестких условий процесса (более высокие температура, отношение метанол: триглицерид и количество катализатора), а также из-за образования нежелательных продуктов — метиловых эфиров глицерина.⁴¹ Перечисленные недостатки повышают себестоимость получаемого биодизеля, что ограничивает коммерческое применение данной технологии в условиях конкуренции.

В последнее время этанол рассматривается как более привлекательный реагент, чем метанол, для переэтерификации ввиду его меньшей токсичности. Однако этиловые эфиры жирных кислот обладают большей вязкостью и характеризуются более низкими температурами помутнения и застывания, чем метиловые,"!" _что снижает качество получаемого топлива. Кроме того, возможности применения этанола значительно ограничивает его более высокая стоимость по сравнению с метанолом.

2. Гетерогенная переэтерификация

Перечисленные выше недостатки гомогенного способа пере-этерификации обусловили интерес исследователей к синтезу биодизеля с применением гетерогенных катализаторов. За последние пять лет резко возросло число публикаций, посвященных более экологически чистому способу получения биодизеля на гетерогенных катализаторах оснбвной^42-47 и кислотной ^37,43,48-52 природы. Преимущества такого процесса заключаются не только в возможности многократного использования катализатора, но и в том, что качество получаемого биодизеля значительно выше, чем при гомогенном способе производства. Отказ от стадии предварительной обработки масла, минимизация образования жидких отходов, исключение образования солей и мыл также являются достоинствами технологии с применением гетерогенных катализаторов. Поскольку механизмы переэтерификации на кислотных и основных центрах различаются, представляется целесообразным рассмотреть эти два класса катализаторов отдельно.