Свойства масел: Базовые косметические масла. Таблица свойств и применения

свойства и применение в таблице, сочетание

Сегодня уже ни для кого не новость, что растительные эфирные масла могут принести человеку немалую пользу. Однако разновидностей их примерно столько же, сколько разновидностей растений. Так давайте разберёмся во всём этом многообразии, чтобы вам было легче выбрать именно то эфирное масло, которое подойдет больше всего.

Свойства эфирных масел

Всякое эфирное масло имеет определенные свойства, которые могут оказаться полезными для каждого из нас. Нагляднее всего их покажет простая сводная таблица.

Эфирные масла — природные средства, в которых каждый сможет найти для себя полезные качества

Таблица: свойства эфирных масел

Сочетаемость масел

Нередко в ароматерапии используется не одно эфирное масло, а сразу несколько разных. Правильно составить подходящую парфюмерную композицию — не такое уж простое дело, но таблица сочетаний эфирных масел поможет с этим справиться.

Сочетать эфирные масла необходимо правильно

Таблица: сочетания эфирных масел

Применение в косметологии

Теперь, когда мы знаем, как работают и сочетаются между собой растительные эфиры, имеет смысл рассмотреть их применение на практике.

Масла для вашей кожи

Использовать эфирные масла в процессе создания и улучшения косметики, особенно предназначенной для лица, следует крайне осторожно. Применять их в чистом, неразбавленном виде нельзя, за исключением самых безопасных — чайного дерева и лаванды. Сначала необходимо смешать несколько капель эфира с базовым маслом, кремом или шампунем и лишь затем полученное средство наносить на кожу. Крайне важно не переборщить с действующим веществом: на 15 мл базового масла его берется не более 3–5 капель, на 100 мл шампуня, кондиционера или бальзама-ополаскивателя — не более 10 капель, на баночку густого крема — не более 15 капель. Можно также сделать скраб или маску для лица своими руками.

Эфирные масла не рекомендуется использовать в чистом виде

Видео: маски с эфирными маслами

В первую очередь нужно определить тип кожи, поскольку от этого будут зависеть разновидности и эфирного, и базового масел. Для ухода за жирной кожей лучше всего подойдут масла из виноградных и арбузных косточек, а также из макадамии и лесного ореха, а из эфирных — масла корицы, эвкалипта, гвоздики, камфоры, пихты, лемонграсса, цитронеллы или пачули.

А гераниевый и бергамотовый эфиры помогут справиться с акне. Сухая кожа лучше всего воспримет такие масла, как апельсиновое (если только нет аллергии на цитрусы), розовое, ромашковое, а также розового дерева, смешанные с самыми мягкими базами — миндальным, персиковым, авокадо, оливковым, абрикосовым маслами. Эфирный экстракт лаванды и всё то же чайное дерево, смешанные с кунжутным маслом или жожоба, включают в состав косметики для любого типа кожи.

Если вы намерены покрыть кожу ровным слоем загара, то вам следует обратить внимание на те ингредиенты, которые усилят фоточувствительность кожи. На 100 мл масла грецкого ореха (или облепихи, хлопка, кокоса, зверобоя, баобаба) нужно добавить не более 30 капель эфира куркумы или дикой моркови. В качестве эфирных масел-активаторов можно также использовать цитрусовые — апельсиновое или лимонное. А вот с нероли, лаймом, мандарином и бергамотом стоит быть осторожнее. Применять можно их только по вечерам и только начиная с четвертого дня регулярных солнечных ванн.

Некоторые эфирные масла способствуют получению ровного, красивого загара

Эфирные масла для массажа

Чтобы использовать эфирное масло для аромамассажа, необходимо, опять же, смешать его с базовым. Основа должна быть не слишком жирной, чтобы не оставлять на коже липкой плёнки, поэтому лучше всего взять масло из виноградных или абрикосовых косточек, ши, миндаля, жожоба или макадамии.

Для проведения массажа эфирное масло смешивается с базовым

Например, для антицеллюлитной массажной смеси нужно взять 20 мл миндального масла и ввести в него по паре капель эфиров апельсина, лайма и чабреца. А чтобы придать свежести и бодрости увядающей коже, возьмите на 20 мл масла ши по 3 капли эфиров аниса и мяты.

Ароматы для лечения

Пожалуй, нет такой сферы человеческого здоровья, которая бы не была охвачена целительным эффектом ароматерапии. Помимо уже известного массажа, есть несколько самых популярных способов использовать эфирное масло себе во благо:

• ароматические ванны. Для того чтобы принять лечебную ванну, нужно сначала создать эмульсию — развести несколько капель эфира в молоке, базовом масле и мёде. Или смешать его с морской солью. Однако количество вещества зависит от объёма воды: на 10 литров берётся одна капля. Не пренебрегайте эмульгатором, даже если собираетесь включить эфирное масло в состав бомбочки для ванны. Просто положите в смесь пару ложек сухого молока или глины;
• аромалампы. Керамические лампы с чайной свечкой внизу давно обрели признание у поклонников ароматерапии. В углубление вверху лампы наливают тёплую воду, в которой затем разводят эфирное масло — не более 4 капель на 10 м² помещения;
• ингаляция. Для обычной ингаляции не нужно специальных приспособлений — эфирное масло можно просто вдыхать из флакончика, однако можно нанести некоторое его количество на салфетку или платок;
• раствор. Нужно развести 5–6 капель эфира в 1 литре воды и подышать ароматным паром не более 5 минут. Если добавить в раствор эмульгатор (молоко, соль, соду или мед), можно также полоскать ротовую полость и горло при болезнях. А если развести не более 10 капель на ведро, можно мыть полы и протирать мебель, чтобы ароматизировать и дезинфицировать воздух — так вы быстрее пойдете на поправку;
• ароматический медальон. Оригинальное украшение на шее может стать полезным, если смочить его 2–3 каплями эфирного масла. В прежние времена на шее, как правило, носили мешочек с ладаном, однако сейчас к вашим услугам весь ассортимент полезных ароматов. Медальон лучше всего сделать из дерева, кожи или ткани — эти материалы впитывают эфиры лучше и удерживают их дольше, чем металл или керамика;
• ароматический компресс. Платок или салфетку нужно пропитать ароматизированной водой и затем приложить к поражённому месту — это может быть рана, беспокоящий вас сустав, растянутая мышца, больной орган. Воду готовят из расчета 5 капель эфирного масла на стакан.

Видео: ароматическая ванна своими руками

Таблица: применение эфирных масел в медицине

Применение эфиров для детей

Детский организм ещё более чувствителен к воздействию эфирных масел, чем взрослый. Именно поэтому применять их следует с особой осторожностью, чётко соблюдая дозировку. Она должна составлять не более половины количества для взрослого — и это если речь идет о детях от 6 до 12 лет. Полынь, гвоздика, монарда и туя рекомендованы к применению не ранее достижения ребёнком 12 лет. Если же ему нет и 6, максимально допустимая доза — не больше 2–3 капель на одно применение в виде ванны, массажа, компресса, ингаляции или аромалампы в детской. И здесь из списка эфирных масел сразу следует исключить герань, мяту, майоран, чабрец и розмарин. Что же касается годовалых малышей и тех, кто ещё младше, то им разрешено только масло чайного дерева или лаванды — не более 1 капли за раз.

Эфирные масла для детей следует применять с особой осторожностью

Эфирные масла для будущих мам

Беременным женщинам следует крайне ответственно подойти к вопросу использования эфирных масел, поскольку они отвечают не только за своё благополучие, но и за здоровье будущего ребёнка. Во-первых, не стоит начинать практиковаться в ароматерапии именно в этот непростой период, если раньше вы никогда этим не занимались. Во-вторых, дозировки эфиров необходим сразу же урезать минимум вдвое — для ванн и аромаламп, в то время как прямого контакта с ними (крем, массаж, ингаляция, компрессы) лучше избегать. В-третьих, отнеситесь к выбору эфирного масла с особенным вниманием. К разрешённым вариантам относятся чайное дерево, лаванда, эвкалипт, нероли, апельсин и розовое дерево.

Существует ряд противопоказанных ароматов для беременных женщин

Ни в коем случае нельзя использовать гвоздику, мяту, ромашку, лемонграсс, иланг-иланг, пачули, можжевельник, розмарин, чабрец, герань и розу. Однако самое опасное для беременных — масло полыни, которое может вызвать выкидыш.

Считается, что эфирные масла петрушки и фенхеля могут повысить лактацию после родов, однако перед их применением необходимо посоветоваться с врачом, иначе вы можете навредить и себе, и малышу.

Меры предосторожности

Поскольку эфирное масло представляет собой сильнодействующий концентрат, применять его нужно с умом и осторожностью.

Основные правила:

• никогда не используйте просроченные масла. Срок годности должен быть указан на упаковке или на самом флаконе. Там же вы можете прочитать об условиях хранения эфира, которые обязательно нужно соблюдать;
• не забывайте о точности дозировки и сочетаемости масел. Инструкция с дозировкой также должна прилагаться к купленному маслу, она может отличаться у разных производителей;
• не экспериментируйте с дозами и сочетаниями эфирных масел, а также способами их применения, если не являетесь специалистом в этой области. При малейших сомнениях лучше обратиться к врачу;
• не наносите эфир на кожу неразбавленным — так можно получить как минимум покраснение и раздражение, а в тяжёлом случае могут появиться ожоги и отёки. Особенно деликатного обращения требует кожа детей, пожилых людей, беременных и аллергиков;
• людям, склонным к аллергии, обязательно следует провести предварительный тест. Для этого нужно принять ванну с одной каплей выбранного эфира, или нанести его в разбавленном виде на кожу, или надеть медальон с той же одной каплей. Применять его можно, только если аллергическая реакция не проявилась в течение трёх суток. Помните, что масла корицы, розмарина, чабреца и цитрусовых особенно аллергенны. Поэтому лучше не использовать их, если ваша кожа отличается повышенной чувствительностью;
• если вы страдаете какими-либо хроническими заболеваниями, непременно проконсультируйтесь с соответствующим врачом-специалистом, прежде чем приступать к ароматерапии.

Эфирные подделки

С распространением ароматерапии и увеличением спроса на эфирные масла появилось и множество недобросовестных производителей такой продукции. Покупайте эфиры только в проверенных магазинах, при этом желательно изучить рынок производителей и выбрать тех, кому вы точно сможете доверять. Масло, приобретённое дёшево в подземном переходе, может оказаться подделкой. Как отличить её от оригинала?

Вот несколько правил:

• упаковка. Подлинное эфирное масло всегда будет залито во флакон из тёмного стекла и герметично закрыто, к нему должна прилагаться стеклянная капельная пипетка для дозирования, а также инструкция по применению. Надпись на самом флаконе сообщает лишь название масла, в том числе латинское название растения, и химический состав содержимого. Бутылочка с маслом и всё к ней прилагающееся должно быть упаковано в коробку, на которой обязательно будет указан производитель, сроки и условия хранения, дата производства;
• тест. После открытия флакона сразу же можно (и нужно) провести тест на кусочке лакмусовой бумаги — горлышко настоящего эфирного масла не должно оставлять жирных следов. Эфир апельсина, содержащий насыщенные пигменты, всегда оставляет ярко-жёлтый след. То же происходит с маслами куркумы и дикой моркови, но апельсиновое масло — самое распространённое и лучше подойдет для теста. Если оно подлинное, то, скорее всего, производителю можно доверять;
• запах. Натуральное эфирное масло имеет сложный запах, который при определённом опыте и умении можно разложить на отдельные составляющие. Соответственно, он должен заметно меняться после открытия флакона. Если же этого не происходит и запах становится лишь менее интенсивным, значит, в ваши руки попал искусственный ароматизатор.

Отзывы о применении эфирных масел

Как мы видим, эфирные масла при грамотном и разумном применении могут не только доставлять удовольствие, но и приносить огромную пользу нашему здоровью. Их многообразие с каждым днем только увеличивается, а значит, и растет количество удачных косметических рецептов. И если ароматерапия ещё не заняла прочного места в вашей жизни, возможно, стоит попробовать к ней обратиться.

Косметические масла и их свойства в таблице. Список базовых масел для волос

Полезные свойства косметических масел

Косметические масла — это кладезь различных витаминов и минералов и, в отличие от искусственных масел, не имеют вредных примесей: красителей, консервантов и ароматизаторов. По этой причине, попадая на тело, не провоцируют аллергию.

Масла питают и увлажняют нашу кожу, насыщая ее полезными микроэлементами, оказывают омолаживающие и смягчающие свойства. Они также используются для лечения различных дерматологических заболеваний.

Базовые масла являются главным ингредиентом домашней косметики. В отличие от покупных средств, вы сами выбираете дозировку того или иного компонента, в зависимости от желаемого результата.

Твердые масла применяют в мыловарении, создании кремов и бальзамов для губ. По своему свойству они похожи на кожный жир человека, поэтому они легко принимаются организмом и необходимы в качестве проводника для эфирных масел, которые в свою очередь оказывают антибактериальное, противовоспалительное и антисептическое действия.

Жидкие масла не менее полезны. Их используют в приготовлении мыла, косметики для лица и волос, средства для ногтей, а также для массажных масел.

Базовые косметические масла могут выступать в качестве самостоятельных средств для ухода за телом для максимального питания и увлажнения. Они помогают коже вырабатывать коллаген, становиться более эластичной и мягкой.

За счет высокого содержания витамина Е, — природного консерванта и антиоксиданта — масла замедляют процессы старения, способствуют улучшению микроциркуляции и регенерации в кожных покровах.

Косметические масла список и свойства:

• Авокадо: увлажняет питает, ускоряет процессы регенерации, защищает от ультрафиолетового излучения

• Абрикосовое: питает глубокие слои кожи, замедляет старение, способствует регенерации, повышает упругость, предотвращает расширение пор, нормализует работу сальных желез

• Арахисовое: смягчает кожу, даже самую чувствительную.

• Масло абрикосовых косточек: разглаживает морщины, восстанавливает микроповреждения кожи

• Масло виноградных косточек: сужает поры, снимает эффект усталости и воспаление

• Масло вишневых косточек: снимает боль и воспаление, разглаживает и восстанавливает поврежденную кожу, обладает отбеливающим эффектом

• Горчичное: предотвращает седину, восстанавливает структуру волос, имеет противовоспалительное и антисклеротическое действия

• Жожоба: регулирует выработку кожного жира, снимает раздражение, увлажняет, предотвращает перхоть, лечит ожоги

• Масло зародышей пшеницы: мощное иммунномодулирующее действие, способствует регенерации, повышает тугор кожи

• Зверобоя: противовоспалительное, способствует росту волос, снижает акне, применяется при ожогах

• Календулы: снимает воспаление, успокаивает и заживляет. Подходит для очень чувствительной кожи, сужает поры, предотвращает акне

• Какао: смягчает, питает, восстанавливает, защищает кожу от внешних воздействий

• Касторовое: питает кожу, снимает воспаление, восстанавливает структуру волос

• Кедровое: предотвращает старение, питает и восстанавливает волосы, улучшает эластичность кожи

• Кокосовое: лечит кожные инфекции, питает кожу, разглаживает морщины.

• Миндальное: стимулирует рост волос, повышает эластичность кожи, предотвращает расширение пор.

• Персиковое: предотвращает старение кожи, разглаживает морщины.

• Масло Ши: регенерирует, защищает от вредного воздействия солнца.

• Шиповника: оказывает омолаживающее и противовоспалительное действия, помогает коже при повреждениях, сухости, обезвоживании, убирает растяжки.

Безусловно, список косметических масел огромен, мы лишь указали наиболее популярные и доступные средства.

Питание, увлажнение, смягчение и разглаживание — свойства каждого из перечисленных масел, но некоторые из них выделяются своим особым направленным действием. Поэтому некоторые масла применяются с завидной частотой и для решения вполне конкретных задач.

Список косметических масел для волос

Волосы изо дня в день подвергаются различным физическим и химическим воздействиям: потоки горячего воздуха из фена или нагретая плойка, лютые морозы, едкие краски для волос, средства фиксации и многое другое. По этой причине они нуждаются в нашем особом внимании.

Существует множество различных причин, по которым косметические масла используются для ухода за волосами. Перечислим основные из них:

• Восстановление структуры волос

• Придание им дополнительного блеска

• Предотвращение секущихся кончиков

• Стимулирование роста волос — питание волосяных луковиц и кожи головы

• Лечение перхоти

• Снижение жирности кожи головы

• Улучшение выделений сальных желез

• Защита от термического воздействия (горячий фен или плойка, сильные морозы)

Для решений этих проблем существует целый ряд косметических масел. Все они, помимо общего питающего воздействия, несут волосам особую пользу, что и делает их популярными средствами для ухода за волосами.

Итак, косметические масла для волос список:

Для нормальных волос лучше использовать кукурузное, оливковое, льняное и миндальное масла. Авокадо, жожоба, ши и кокоса восстановят сухие и поврежденные волосы, придадут им объем и защитят от перхоти и ломкости.

Масло чайного дерева, как и виноградных косточек, нормализуют уровень жирности кожи головы. Особое внимание стоит уделить тем средствам, которые предотвращают выпадение волос.

Базовые масла для волос в таблице.

Базовые масла для волос хороши как сами по себе, так и в совокупности с другими ингредиентами. Их добавляют в различные средства для ухода за волосами, но количество их оставляет желать лучшего. К тому же, предметы массового использования могу не принести желаемого результата.

По этой причине многие прибегают к использованию домашней косметики. Это позволяет сделать процедуру ухода за волосами максимально эффективной и индивидуальной. Не стоит сильно увлекаться количеством добавок. Пусть это будет от 2 до 5 ингредиентов, тогда свойства масла не будут потеряны в общей массе.

Таблица 1. Базовые масла для волос

Масло	Действие и применение
Репейное	Способствует укреплению корней волос, создает для них прекрасную питательную среду. Пробуждает волосяные луковицы, способствует росту волос,бровей и ресниц, предохраняет от перхоти.
Кокосовое	Для ухода за волосами используется нерафинированное масло, которое предотвращает потерю блеска волос, защищает от лишней влаги, не давая ей впитываться в волосы. Способствует легкому расчесыванию.
Миндальное	Подходит для кожи головы любой жирности, питает ее, стимулирует рост волос и укрепление корней. Препятствует выпадению.
Касторовое	Широко применяется для восстановления волос после химических воздействий, таких как завивка или покраска. Питает кожу головы, устраняет новообразования. Придает волосам здоровый блеск.
Авокадо	Питает волосы и кожу головы, достаточно густое, но отлично впитывается. Противостоит ультрафиолетовому излучению. Отлично выступает в качестве самостоятельного средства, а также легко комбинируется с другими маслами
Льняное	Улучшает внешний вид и структуру волос, придает им блеск и объем. Содержит в большом количестве витамин F. Используется и как самостоятельное средство, и в сочетании.
Жожоба	Улучшает рост ресниц, волос головы и бровей, повышает их объем и улучшает структуру волоса, убирая ломкость и тусклость.

Косметические масла для лица и тела в таблице

Натуральные масла являются одним из лучших средств для ухода за кожей всего тела. Они имеют в своем составе огромное количество полезных компонентов, не содержат вредных веществ, в отличие от магазинных средств, а потому не вызывают аллергию.

Косметические масла могут выступать в качестве самостоятельного средства для ухода.

Можно намазать тело после ванны или в качестве помощника при массаже. Зачастую масла добавляют в различные крема, сыворотки и лосьоны.

Питательность косметических средств определяется не только количеством масла, но и его свойствами. Чтобы разобраться в них, рассмотрим таблицу.

Таблица 2. Косметические масла и их свойства

Масло	Действие и применение
Абрикосовое	Подходит для увядающей и сухой кожи, значительно стимулирует клеточный обмен и питает кожу. Устраняет шелушение, морщины и обезвоживание.
Авокадо	Наилучшим образом подходит для сухой и поврежденной кожи. Способствует выработке коллагена и хорошему кровообращению. Придает коже упругость.
Миндальное	Подходит для всех типов кожи, кроме жирной. Снимает раздражение, устраняет гиповитаминоз и сухость.
Оливковое	Отлично увлажняет и питает, разглаживает морщины, не рекомендуется обладателям жирной кожи.
Облепиховое	Масло подойдет для чувствительной и проблемной кожи. Хорошо питает, омолаживает, богато антиоксидантами
Персиковое	Идеально подходит для кожи лица, особенно для участков вокруг глаз. Масло уменьшает морщины, снимает воспаления и круги под глазами, отбеливает и очищает кожу.

Выбор косметических масел очень велик. Вам остается только подобрать тот вариант, который поможет вам получить желаемый результат. Какие рецепты вы домашней косметики вы использовали? Как оцениваете эффективность использования масел?

Целебные свойства эфирных масел

В наше время обонянию не придается большого значения. Однако оно играет гораздо большую роль, чем думают многие из нас. В начале ХХ века было высказано предположение, что деревья и травы выделяют особые вещества (атмовитамины), которые усваиваются легкими и являются катализаторами биохимических процессов и обмена веществ. Со временем правильность этого предположения подтвердилась.

К атмовитаминам относят аэроионы, озон, летучие фитоорганические вещества (эфирные масла), которые воспринимаются человеком в виде запахов. Установлено, что существует два механизма восприятия запахов — ассоциативный и рефлекторный. Первый основан на запоминании взаимосвязи запахов с привычными представлениями и влияет в основном на психоэмоциональную сферу человека. Второй — с влиянием пахучих веществ на обонятельные рецепторные клетки в биологически активных точках носовой раковины, связанные с обонятельным анализатором, гипоталамусом и лимбической системой.

Эти чрезвычайно активные системы связаны с другими жизненно важными участками головного мозга, регулирующими частоту сердечных сокращений, кровяное давление, ритм дыхания и прочие жизненно важные функции организма. Причем обонятельный рефлекс специфичен для каждого аромата. Запах должен точно подходить к рецептору. Вот почему синтетические пахучие вещества гораздо менее эффективны по сравнению с природными: они способны лишь вызвать соответствующие ассоциации, но рефлекторный компонент зачастую отсутствует.

Это связано со сложной многокомпонентной структурой природных душистых веществ, которую невозможно воссоздать в лабораторных условиях. Однако рефлекторная реакция человека на запах затрагивает как психоэмоциональную сферу (запах порождает образ), так и физиологическую. Причем минимальная концентрация пахучего вещества во вдыхаемом воздухе вызывает весьма ощутимые реакции организма. Несколько капель эфирного масла жасмина в испаритель возбуждает деятельность головного мозга не меньше, чем кофе. Эвкалипт — улучшает дыхание, очищает органы носоглотки.

Чтобы стать квалифицированным специалистом по ароматерапии, необходимы тщательная подготовка, знание анатомии, физиологии, лечебного действия более чем ста эфирных масел. Однако каждый может использовать эфирные масла для профилактических целей, для поднятия жизненного тонуса, работоспособности, снятия усталости и стрессов.

Применение эфирных масел

Основоположник современной клинической медицины, великий древнегреческий врач Гиппократ полагал, что путь к здоровью — это «ежедневная ароматическая ванна и массаж с благовониями». И в самом деле — что может быть лучше, чем водные процедуры для хорошего самочувствия и массаж для уставшего тела? А если еще «ароматические» и с «благовониями»?

Тысячелетия минули с тех пор, как люди впервые начали извлекать из растений ароматические вещества, использовать их в быту и в религиозных обрядах, применять для медицинских и косметических целей. Постепенно расширялся опыт получения и применения ароматических веществ, становилось понятным, что у каждого из них, помимо неповторимого запаха, есть свое, особенное действие на человеческий организм.

Сегодня «концентраты ароматов в жидком виде» — эфирные масла широко применяются в парфюмерии, косметике, медицине. Эти масла представляют собой летучие жидкости сложного состава, основным компонентом которых являются природные углеводороды (терпены). Получают эфирные масла обычно перегонкой с водяным паром цветков, листьев или корней растений.

Растительные эфирные масла — это не просто приятные ароматы, это — биологически активные вещества. Их действие на организм очень широкое — от благотворного влияния на психику, настроение, умственную и физическую работоспособность до эффективного воздействия на течение самых различных заболеваний и патологических процессов.

Особое медицинское направление — ароматерапия определяется как наука и искусство оздоровления, профилактики и лечения с помощью растительных эссенций — эфирных масел. А главная особенность ароматерапии — это естественность и простота метода, мягкое действие ароматических веществ, возможность использования эфирных масел при самолечении.

Эфирные масла могут поступать в организм через слизистые оболочки дыхательных путей, через кожу и желудочно-кишечный тракт. Отсюда важное преимущество эфирных масел — многообразие путей их введения. Эфирные масла можно просто вдыхать (холодные и горячие ингаляции, ароматокурильницы), но можно использовать и при растираниях и компрессах, в полосканиях и для приема внутрь.

Все эти качества эфирных масел широко используются в продукции компании MIRRA — кремах и бальзамах, средствах для ванн.

Вот вкратце некоторые способы применения эфирных масел (или созданных на их основе аромакомпозиций).

Ароматокурильница. Налить в емкость для испарения немного воды и добавить эфирного масла из расчета 2 капли на 5 кв. м площади помещения.

Ингаляции холодные. Вдыхать аромат масла в течение 5 — 7 минут непосредственно из флакона или после нанесения масла на ткань.

Ингаляции горячие. В кастрюльку или миску с горячей водой добавить 3 — 5 капель эфирного масла, закрыть голову полотенцем и глубоко вдыхать пар в течение 5 — 7 минут.

Ванны и ванночки. Ванны могут быть общие, сидячие, ножные. Они могут быть горячими или теплыми (5 — 7 капель эфирного масла поместить на кусочек сахара или смешать с 1 столовой ложкой соли и затем размешать в воде). Длительность ванны — 10 — 15 минут.

Компрессы. В теплую воду (1 — 2 стакана) добавить 3 — 5 капель эфирного масла, смочить хлопчатобумажную ткань, слегка отжать и приложить на 30 минут к больному месту; сверху на область компресса наложить полиэтиленовую пленку (или клеенку). Холодные компрессы используются при травмах, ушибах, растяжениях, горячие компрессы — при хронических заболеваниях.

Растирания. 2 — 3 капли эфирного масла размешать в 5 — 7 г растительного масла, наносить на больное место и энергично втирать в кожу.

Массаж. Приготовить смесь как для растираний и использовать для массажа позвоночника, конечностей, живота.

Полоскания. 1 — 2 капли эфирного масла на 1/2 стакана теплой воды. При воспалительных заболеваниях слизистой оболочки полости рта, хроническом тонзиллите полоскать 3 — 4 раза в день.

Прием внутрь. 1 — 2 капли эфирного масла поместить на кусочек сахара или размешать с медом (1 чайная ложка). Частота приема — от 1 до 3 раз в день. Эфирные масла можно принимать с теплой водой или травяным чаем. Перед приемом эфирного масла внутрь следует посоветоваться с врачом.

Важнейшее свойство эфирных масел — действие на психику, на центральную нервную систему, общерегулирующее влияние на весь организм. Некоторые из эфирных масел оказывают тонизирующее, стимулирующее действие, снимают усталость и повышают работоспособность. Другие — обладают адаптогенным действием, помогают организму лучше приспособиться к меняющимся условиям внешней среды. Третьи — снимают перевозбуждение, успокаивают, улучшают сон.

Практически всем эфирным маслам в той или иной мере присуще противовоспалительное действие; многие из них обладают антисептическим, бактерицидным, противовирусным эффектом. Некоторые эфирные масла оказывают болеутоляющее, жаропонижающее, дренажное действие, полезны при нарушениях функций сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта, эффективны при сексуальных проблемах.

В своих продуктах компания MIRRA использует около 30 наиболее эффективных эфирных масел. В качестве их «носителей» в кремах, бальзамах, массажных маслах применяются наиболее подходящие для этой цели масла из косточек винограда, жожоба, расторопши и другие.

В заключение — несколько слов о действии эфирных масел на кожу. То, что такое действие весьма эффективно, хорошо известно из многовекового опыта применения ароматических веществ в косметологии и дерматологии. Эффективность эфирных масел обеспечивается их биодоступностью — способностью глубоко проникать в кожу, непосредственно воздействовать на клетки различных ее слоев, кровеносные и лимфатические капилляры, обмен веществ. Именно поэтому эфирные масла способствуют устранению функциональных нарушений («несвежий» цвет лица), помогают при местных нарушениях (стрии, ушибы, отеки) и общих расстройствах (экзема, нейродермит). Благодаря многообразию положительных эффектов эфирных масел разнообразно и их лечебное действие. Поэтому не надо думать, что бальзам МИРРАЛГИН только уменьшает боль, а бальзам АНТИЦЕЛЛЮЛИТНЫЙ бальзам полезен только при целлюлите.

В то же время отдельные эфирные масла обладают и преимущественным лечебным эффектом при той или иной патологии. Поэтому их наличие в каком-то определенном продукте делает этот продукт полезным для использования в соответствующих случаях. Эфирные масла — эффективное средство воздействия на организм. С их помощью часто можно добиться поразительных результатов. Однако необходимо и соблюдение некоторых мер предосторожности.

Так, в начале применения масел нужно по запаху определить свое отношение к эфирному маслу, особенно при использовании для ингаляций (масло, аромат которого вызывает неприятные ощущения, лучше не использовать).

Изредка отмечается индивидуальная непереносимость масла, требуется осторожность при наклонности к аллергическим реакциям.

При заболеваниях почек не рекомендуется применять эфирные масла пихты, сосны. Не следует длительно применять масла аниса, герани, совмещать прием масел апельсина, лимона с длительным пребыванием на солнце. При повышенной возбудимости не рекомендуется принимать эфирные масла гвоздики и шалфея, при варикозе, тромбофлебите — масло базилика. При бронхиальной астме и при беременности эфирные масла следует принимать с осторожностью. У маленьких детей кожа обладает повышенной чувствительностью к маслу мяты.

Противопоказания для приема ароматизированных ванн — активные формы туберкулеза, выраженная недостаточность кровообращения, злокачественные опухоли.

Начинать применение эфирных масел лучше с минимальных дозировок. Не следует использовать одно и то же масло длительно (более 3 — 4 недель). Хотя эфирными маслами легко пользоваться в домашних условиях, в начале их применения лучше посоветоваться с семейным врачом.

Для каждого человека можно подобрать эфирное масло или композицию масел, которые окажут наиболее благоприятный эффект.

Л.Кондэ, кандидат медицинских наук

Ароматерапия

Ароматерапия — это наука и искусство лечения болезней растительными эфирными маслами, лечебная сила которых многообразна и целиком направлена на оздоровление и гармонизацию физического и полевого тела. Все эфирные масла — при точном соблюдении правил применения — не оказывают никакого отрицательного побочного действия и не вызывают разбалансировки физиологических процессов в организме. Любое эфирное масло обладает комплексным воздействием и помогает при различных заболеваниях физической и психоэмоциональной сферы.

Антисептическая способность эфирных масел связана с наличием фитонцидов — противомикробных веществ, обладающих антибактериальными, противогрибковыми и противовирусными свойствами. Агрессивность по отношению к грибковым клеткам сочетается с практически полной безвредностью эфирных масел для организма человека. Эти свойства существенно отличают эфирные масла от антибиотиков и обусловливают преимущества ароматерапии: малая токсичность и возможность длительного применения без существенных нежелательных побочных явлений. Важно отметить, что антисептическая способность эфирных масел не уменьшается со временем, так как у микроорганизмов не развивается устойчивость. Это связано с тем, что эфирные масла действуют деструктивно на оболочки микроорганизмов, снижая их проницаемость и тем самым уменьшая активность дыхания микробов, что приводит к их гибели.

Ароматерапия не может заменить классическую медицину при серьезных заболеваниях, но использование эфирных масел позволяет упростить лечение медикаментами. Ароматерапия — прекрасный, мудрый натуральный метод исцеления от многих физических и психических недугов. Главная ее цель — восстановление равновесия тела и духа, а также поддержание и стимулирование естественных защитных реакций организма.

О целебных свойствах таких эфирных масел, как, например, чайное дерево или лаванда, написаны целые трактаты, а масло мирры применяли уже в глубокой древности. Об эфирном масле монарды дудчатой до недавнего времени мало кто знал, и наша Компания гордится тем, что она практически единственная, кто активно использует это уникальное масло. Много исследований по изучению свойств монарды как мономасла, так и его композиций с другими маслами, провел с группой коллег профессор В.В. Николаевский. Интересные данные были получены академиком И.Н. Блохиной, которая тесно сотрудничала с нашей Компанией.
Параллельное изучение бактерицидных свойств эфирных масел шалфея, монарды, чайного дерева показало их различную эффективность в отношении следующих патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, выделенных у больных с поражениями кожи, дыхательных путей и кишечника: стафилококка, кишечной палочки, клебсиелы, стрептококка, синегнойной палочки, грибов. Наиболее эффективным оказалось ЭМ монарды, оно полностью подавляло рост всех тест-культур, кроме синегнойной палочки, но при этом наблюдалось достоверное угнетение роста данной культуры.

В научном центре Компании MIRRA проведены исследования антивирусных свойств эфирных масел шалфея, монарды, чайного дерева, лаванды и мяты. Использовались методы электронной микроскопии, модельные системы вирусов (бактериофаги) и стандартные методы оценки. Было показано, что максимальная антивирусная активность характерна для микроэмульсии эфирных масел монарды и чайного дерева. Шалфей и мята занимают среднее положение, а лаванда отличается минимальным воздействием на вирусные частицы.

Полученные результаты показывают, что действие эфирного масла монарды направлено на мембранный аппарат бактериофагов, разрушение которого приводит к инактивации вируса.

Таким образом, эфирное масло монарды проявляет активность как в отношении бактерий, грибов, так и в отношении вирусов.

Все эти материалы и научные исследования использовались при конструировании препаратов фитосистемы MIRRA.

С.А. Чубатова

*При использовании материалов статьи гиперссылка на источник обязательна

Свойства масел

17.03.2020

Роскошное эфирное масло розы – отличный ароматерапевт, незаменимый косметолог. Особенно популярен этот эфир в создании индивидуальных натуральных духов.

16.08.2019

Эфирное масло ромашки обладает высокими терапевтическими и косметическими свойствами, применяется в традиционной и народной медицине.

12.08.2019

Масло лаванды и масло чайного дерева — один из лучших эфирных дуэтов. Проблемная или дряблая кожа, грибок, бактерии, стресс. Разбираем,…

19.07.2019

Польза масла лаванды имеет вековую славу: подходит и для лечения некоторых заболеваний и в качестве компонента средств по уходу за…

05.07.2019

Свойства масла лаванды — антисептические и противовоспалительные, антидепресантные и успокаивающие, антибактериальные и дезодорирующие — самые известные, на них и останавливаемся…

25.06.2019

Свойства облепихового масла действительно приносят огромную пользу и помогают позаботиться о красоте и здоровье. Вот все способы его применения!

17.04.2019

Уникальные свойства масла примулы вечерней оказывают неоценимую помощь в сохранении здоровья и заботе о красоте и молодости. Это превосходное косметическое…

23.03.2019

Выяснив все свойства сафлорового масла, можно начать применять. При допустимом потреблении продукт обязательно принесет неоценимую пользу вашему здоровью!

07.03.2019

Уникальные свойства масла льна позволяют применять его и как лекарство, и как вкусный продукт, и как косметическое средство! Об этом…

08.01.2019

Масло кипариса демонстрирует сосудосуживающие, мочегонные, антигистаминные, расслабляющие, спазмолитические, антидепресантные и другие свойства.

свойства и применение, польза и вред

Пихтовое масло, свойства и применение которого на самом деле мало кому известны полностью, наверняка ассоциируется с хвойными нотами зимнего леса, а также предстоящими новогодними торжествами. Нет праздничного настроения,…

Масло гвоздики, свойства и применение которого очень непредсказуемы, не имеет никакой связи с тем цветком-символом различных явлений. Язык цветов имеет свои тонкости. А вот на языке ароматов гвоздика…

Эфирное масло герани, свойства и применение которого практически у каждого, кто не знаком с этим уникальным продуктом, ассоциируются с неприятными ароматами, отпугивающими мух, на деле окажется очень интересным…

Эфирное масло можжевельника, свойства и применение которого нередко отождествляются с хвоей и заслуживает отдельного внимания. Дело в том, что в литературе довольно сложно найти информацию о том, каким…

Эфирное масло ладана, свойства и применение которого связывают с духовной чистотой, таит в себе и другие секреты. На самом деле, нет более действенного средства в борьбе с нервозностью…

Эфирное масло лаванды, свойства и применение, которого наполнены ярким многообразием, – тонкий, свежий, сладковатый способ погрузиться в мечты, отдалиться от городской суеты, забыть о проблемах и заботах. Столь…

Эфирное масло пачули, свойства и применение которого были очень популярны в XVIII веке, и сейчас не теряет своих позиций, и всему служит чаще причиной его доступная цена. Второе…

Эфирное масло мирры, свойства и применение которого часто связывают с заживлением ран, является просто магнитом для хорошего настроения. Оно очищает ауру, а значит, притягивает успех, нейтрализует любой негатив,…

Эфирное масло мелиссы, свойства и применение которого заключаются в уникальном воздействии на организм, относится к группе дорогостоящих. Высокая стоимость вытяжки из травы с чудесным лимонным ароматом объясняется тем,…

Эфирное масло кипариса, свойства и применение которого настолько уникальны, что продукт выделяется из ряда древесных экстрактов, является не только известным антисептиком. На самом деле, пахучий жир используется в…

Эфирное масло розмарина, свойства и применение которого заслуживают отдельного внимания, подходит для решения различных проблем благодаря уникальному компонентному составу. Одним из преимуществ продукта выступает возможность использования на втором-третьем…

Эфирное масло кедра, свойства и применение которого нередко у многих ассоциируется с дезинфекцией воздуха в помещениях, что актуально в период простуд, подходит и для косметических целей. На самом…

7 самых полезных масел для вашего здоровья

У каждого из нас в доме найдется бутылочка растительного масла, может даже две: одна для того, чтобы жарить, вторая — чтобы заправлять свежие салаты.

Но знаем ли мы, какую ценность представляют для нашего организма натуральные растительные масла? И может быть стоит подумать о том, чтобы расширить свою домашнюю коллекцию?

Начнем с того, что многие растительные масла обладают своими неповторимыми полезными свойствами, о них мы с вами подробнее поговорим позднее. Есть у них и общие функции. Давайте рассмотрим их.

Польза растительных масел

Растительные масла состоят из триглицеридов жирных кислот. В их состав входят свободные жирные кислоты, витамины, воски, фосфолипиды и другие вещества.

Фуу, жир! – скажете вы, но в этот раз окажетесь неправы.

Правильные жиры, из которых как раз и состоят растительные масла, — это большой источник энергии и пищевых веществ для нашего организма, который обеспечивает большую часть наших энергетических запасов. Неплохо, да?

В отличие от животных жиров, в состав наших любимых масел входят ненасыщенные жирные кислоты. Они хорошо усваиваются организмом и не закупоривают сосуды (даже наоборот, растительные масла помогают поддержать здоровье нашего сердца и всех сосудиков).

Растительные масла помогают росту и размножению наших клеточек, а также формированию защитных свойств клеточным мембран. Это отличный борец против холестерина, а еще активный участник регуляции жирового обмена.

Растительные масла богаты большим количеством витаминов — A, E, D и другими, что помогает нормальному функционированию всего организма. Они обладают высокими антиоксидантными свойствами, помогая сохранять здоровье и молодость нашего тела, активизируют синтез белков, помогают регулировать уровень холестерина, а еще снижают последствия воздействия радиационного облучения.

Регулярное потребление натуральных растительных масел предупреждает многие сердечные заболевания, раковые опухоли, сахарный диабет, воспалительные процессы и другое. Хотя бы уже поэтому их стоит крепко полюбить.

Как правильно применять растительные масла

Следует помнить, что не все масла одинаково полезны для нашего здоровья.

Делая свой выбор, отдавайте предпочтение производителям:

• Нерафинированных масел. Так как рафинированные масла содержат в себе значительно меньшее количество разных полезностей и вообще не очень здорово влияют на наше здоровье.
• Органических масел. Так как количество витаминов и минералов в продукте определяется их уровнем в почве, в которой вырастили растение, и методами хозяйствования. Неправильный уход за растениями может привести к тому, что состав такого масла будет значительно хуже.
• Масел холодного отжима. Именно такой метод отжима позволяет сохранить все полезные вещества и витамины живыми и невредимыми. Лучше, чтобы масла обрабатывались при температуре не выше 40-45 градусов.

Если еще одно условие, про которое мы бы хотели вам напомнить. Растительные масла лучше всего употреблять регулярно, а не от случая к случаю. Именно тогда они будут действительно помогать работе организма и защищать его. Особенно это касается тех, кто предпочитает вегетарианскую, веганскую и сыроедную диету.

Помните, что в день нам необходимо потреблять не менее 15-20 грамм любого вида сырого (то есть нерафинированного) растительного масла.

Конечно, лучше всего иметь в своем арсенале сразу несколько бутылочек с разными видами масел. Их комбинирование не только разнообразит ваш рацион и сделает его более богатым, но и максимально эффективно позаботится о вашем здоровье.

А теперь давайте поговорим о каждом виде масла подробнее и выберем своих любимчиков:

Кунжутное масло: полезные свойства и противопоказания

Итак, кунжутное масло известно своими полезными свойствами уже не одно тысячелетие. Некоторые напрасно считают, что кунжутное масло не такое полезное, как остальные растительные масла.

На самом деле кунжутное масло обладает высокими противобактериальными свойствами. К тому же это отличное противовоспалительное средство. Этого не достаточно? Кунжутное масло способствует очищению сосудов от холестериновых бляшек, тем самым предупреждая сердечно-сосудистые заболевания, и уменьшает уровень вредного холестерина.

Кунжутное масло — это прекрасный антиоксидант, а значит, оно помогает сохранить нашу красоту и молодость внутри и снаружи. Это настоящий сундучок здоровья, содержащий в себе различные витамины и полезные вещества.

Как еще можно применять кунжутное масло? Как прекрасное косметическое средство! Оно отлично заживляет кожу, сохраняя ее упругой и эластичной.

Следует помнить, что этот тип масла относится к скоропортящимся. При неправильном хранении или нерегулярном использовании масло может испортиться и начать горчить, а также растерять большую часть полезных свойств. Храните его плотно закрытым в темном и прохладном месте.

Кунжутное масло в приготовлении

Кунжутное масло подходит для диетического и вегетарианского питания!

Оно идеально сочетается с овощами и крупами, а также будет выгодно оттенять свежие салаты, которым оно придаст приятный ореховый вкус. Оно используется в азиатской кухне и прекрасно подходит к морским блюдам, хорошо сочетается с медом и соевым соусом. 

Хотим отметить, что это масло не годится для жарки, его добавляют в холодные или заправляют уже приготовленные горячие блюда.

Оливковое масло: как применять

Кто из нас не любит оливковое масло? Как ароматно оно греется на сковороде, как элегантно создает дополнительные вкусовые нотки в салатах и овощах!

Для тех, кто ценит оливковое масло, важно помнить, что это масло максимально сохраняет свои полезные свойства только при холодном отжиме. Иначе вся польза, о которой так любят говорить диетологи, сводится почти на нет.

Дерево оливы почитается еще с давних времен. Сколько прекрасных традиций связано с ним, сколько стихов посвящено! Раньше это дерево считалось символом чистоты, а масло, сделанное из него, называлось жидким золотом.

Это невероятно полезный продукт для нашего здоровья. Оно благоприятным образом сказывается на сердечно-сосудистой системе и нормализует давление. А еще это прекрасный помощник для нормального пищеварения.

Оливковое масло также безопасно при нагревании — оно почти не образует канцерогенов. Именно поэтому зачастую для готовки это масло предпочитают всем остальным.

Физические свойства масел и жиров

Анализ физических свойств масел и жиров позволяет нам понять поведение и характеристики этих элементов, а также их различия. Для этого будут проанализированы кристаллизация, температура плавления, вязкость, показатель преломления, плотность, растворимость, пластичность и эмульгирующая способность.
Здесь мы подробно расскажем о каждом из них.

Кристаллизация

Жиры отличаются от масел степенью затвердевания при комнатной температуре, так как в этих условиях масла находятся в жидком состоянии (не кристаллизованы), а жиры находятся в твердом (кристаллизованном) состоянии.

Доля кристаллов в жирах имеет большое значение для определения физических свойств продукта. Жиры считаются твердыми, если в них содержится не менее 10% кристаллизованных компонентов.

Кристаллы жира имеют размер от 0,1 до 0,5 мкм и иногда могут достигать 100 мкм. Кристаллы поддерживаются силами Ван-дер-Ваальса, образуя трехмерную сеть, которая придает изделию жесткость.

Важной особенностью жира является его кристаллический полиморфизм, поскольку моно-ди и триглицериды кристаллизуются в различных кристаллических формах (α, β, β ’).

• Форма α (стекловидное тело):
  • появляется, когда жир затвердевает быстрым методом.
  • : кристаллы гексагонального типа расположены в пространстве беспорядочно.

• Форма β:
  • это происходит, когда охлаждение происходит медленно или если отпуск проводится при температуре немного ниже точки плавления, причем эта форма является наиболее стабильной из всех.
  • в β-форме образуются трициклические кристаллы, ориентированные в одном направлении.
  • β-форма типична для пальмового масла, арахиса, кукурузы, кокоса, подсолнечника, оливок и сала.

• Форма β ’: №
  • он получен в результате отпуска выше температуры плавления α-формы.
  • в β-форме образуются орторомбические кристаллы, ориентированные в противоположных направлениях.
  • β’-форма типична для частичного модифицированного хлопкового масла, жиров, жиров и модифицированного сала.

Как α, β, так и β’ форма имеют температуру плавления, рентгеновскую картину диффузии и показатель преломления.
Чем больше двойных связей, тем затрудняется кристаллизация, при которой они становятся жидкими.

Температура плавления

Точка плавления жира соответствует температуре плавления β-формы, которая является наиболее стабильной полиморфной формой и является температурой, при которой плавятся все твердые вещества.

При наличии короткоцепочечных или ненасыщенных кислот температура плавления снижается.

Температура плавления имеет большое значение при переработке животных жиров.

Точки плавления чистых жиров очень точны, но поскольку жиры или масла состоят из смеси липидов с разными температурами плавления, мы должны относиться к зоне плавления, которая определяется как точка плавления жирового компонента.жир, плавящийся при более высокой температуре.

Вязкость

Вязкость жира обусловлена ​​внутренним трением между составляющими его липидами. Как правило, он высокий из-за большого количества молекул, составляющих жир.

При увеличении степени ненасыщенности вязкость уменьшается, а при увеличении длины цепи компоненты жирных кислот также увеличивают вязкость.

Показатель преломления

Показатель преломления вещества определяется как отношение скорости света в воздухе и в анализируемом веществе (масле или жире).

Увеличение степени ненасыщенности увеличивает показатель преломления, а при увеличении длины цепочки показатель преломления также увеличивается, поэтому его используют для управления процессом гидрирования.

При повышении температуры показатель преломления уменьшается.

Показатель преломления характерен для каждого масла и жира, что помогает нам контролировать их качество.

Плотность

Это физическое свойство имеет большое значение при проектировании оборудования для обработки смазки.

Плотность уменьшается при расширении жиров при переходе от твердого состояния к жидкому

Когда жиры тают, их объем увеличивается, а следовательно, и плотность уменьшается.

Для контроля процентного содержания твердого вещества и жидкости в товарном жире используются дилатометрические кривые.

Растворимость

Растворимость имеет большое значение при переработке жиров.

Жиры — это полностью растворимые неполярные растворители (бензол, гексан…).

За исключением фосфолипидов, они полностью не растворимы в полярных растворителях (вода, ацетонитрил).Частично растворимы в растворителях промежуточной полярности (спирт, ацетон)

Растворимость жиров в органических растворителях снижается с увеличением длины цепи и степени насыщения.

Фосфолипиды могут взаимодействовать с водой, поскольку фосфорная кислота и входящие в их состав спирты имеют гидрофильные группы.

Обычно поверхностное натяжение увеличивается с увеличением длины цепи и уменьшается с температурой. Поверхностное натяжение и межфазное натяжение легко снижаются при использовании поверхностно-активных веществ, таких как моноглицериды и фосфолипиды.

Пластичность

Это свойство тела сохранять свою форму, сопротивляясь определенному давлению.

Пластичность жира обусловлена ​​наличием трехмерной сети кристаллов, внутри которых иммобилизован жидкий жир.

Чтобы консистентная смазка была пластичной и растяжимой, необходимо соотношение между твердой и жидкой частью (20-40% твердого жира), сетки не должны быть плотными, а их кристаллы должны иметь форму α.

Пластиковые жиры действуют как твердые тела до тех пор, пока прикладываемые деформирующие силы не разрушают кристаллическую решетку, и смазка не переходит в состояние вязкой жидкости и, следовательно, может размазываться.

Эмульгирующая способность

Эмульгирующая способность — это способность на границе раздела вода / масло, позволяющая образовывать эмульсию.

нефть | Энергия, продукты и факты

Нефть , сложная смесь углеводородов, встречающихся на Земле в жидкой, газообразной или твердой форме.Этот термин часто ограничивается жидкой формой, обычно называемой сырой нефтью, но, как технический термин, нефть также включает природный газ и вязкую или твердую форму, известную как битум, которая содержится в битуминозных песках. Жидкая и газовая фазы нефти составляют наиболее важное из основных ископаемых видов топлива.

Британская викторина

Нефть и природный газ: факт или вымысел?

Неужели в мире осталось всего несколько миллионов баррелей нефти? Природный газ без запаха? В этой викторине по ископаемому топливу отсортируйте факты от вымысла.

Жидкие и газообразные углеводороды настолько тесно связаны по своей природе, что стало обычным сокращать выражение «нефть и природный газ» до «нефть», когда они относятся к обоим. Слово нефть (буквально «каменная нефть» от латинского petra , «порода» или «камень» и oleum , «нефть») впервые было использовано в 1556 году в трактате, опубликованном немецким минералогом Георгом Бауэром. , известный как Георгий Агрикола.

При сжигании всех видов ископаемого топлива (включая уголь и биомассу) в атмосферу выделяется большое количество диоксида углерода (CO ₂ ).Молекулы CO ₂ не позволяют большей части длинноволновой солнечной радиации, поглощенной поверхностью Земли, переизлучаться с поверхности и уходить в космос. CO ₂ поглощает распространяющееся вверх инфракрасное излучение и отводит часть его вниз, в результате чего нижние слои атмосферы остаются более теплыми, чем они были бы в противном случае. Это явление усиливает естественный парниковый эффект Земли, вызывая то, что ученые называют антропогенным (вызванным деятельностью человека) глобальным потеплением.Имеются веские доказательства того, что более высокие концентрации CO ₂ и других парниковых газов в значительной степени способствовали повышению средней приповерхностной температуры Земли с 1950 года.

История использования

Эксплуатация поверхностных водосливов

Небольшие поверхностные залежи нефти в виде природного газа и нефтяных выходов были известны с давних времен. Древние шумеры, ассирийцы и вавилоняне использовали сырую нефть, битум и асфальт («смолу»), собранные из крупных просачиваний в Туттуле (современный Хит) на Евфрате, для многих целей более 5000 лет назад.Жидкое масло впервые использовалось в качестве лекарства древними египтянами, предположительно, в качестве перевязочного материала, мази и слабительного средства. Ассирийцы использовали битум в качестве наказания, поливая им головы нарушителей закона.

Нефтепродукты ценились как оружие войны в древнем мире. Персы использовали зажигательные стрелы, обернутые пропитанными маслом волокнами при осаде Афин в 480 г. до н. Э. В начале нашей эры арабы и персы перегоняли сырую нефть для получения легковоспламеняющихся продуктов для военных целей.Вероятно, в результате арабского вторжения в Испанию промышленное искусство перегонки в осветительные приборы стало доступным в Западной Европе к XII веку.

Несколько столетий спустя испанские исследователи обнаружили выходы нефти на нынешних Кубе, в Мексике, Боливии и Перу. Масло просачивалось в изобилии в Северной Америке, а также были отмечены первыми исследователями на территории нынешних Нью-Йорка и Пенсильвании, где американские индейцы, как сообщается, использовали масло в лечебных целях.

Добыча из подземных резервуаров

До начала 19 века освещение в Соединенных Штатах и ​​во многих других странах было мало улучшено по сравнению с тем, которое было известно во времена месопотамцев, греков и римлян.Греческие и римские лампы и источники света часто полагались на масла, производимые животными (такими как рыба и птицы) и растениями (такими как оливковое, кунжутное и ореховое). Древесина также была воспламенена, чтобы произвести освещение. Поскольку древесины в Месопотамии было мало, «каменный асфальт» (песчаник или известняк, пропитанный битумом или нефтяными остатками) добывался и смешивался с песком и волокнами для использования в строительных материалах. Потребность в лучшем освещении, сопровождающая растущее развитие городских центров, вызвала необходимость поиска новых источников нефти, тем более что китов, которые долгое время служили топливом для ламп, становилось все труднее и труднее найти.К середине 19 века керосин или каменноугольное масло, полученное из угля, было широко распространено как в Северной Америке, так и в Европе.

Промышленная революция привела к постоянно растущему спросу на более дешевый и удобный источник смазочных материалов, а также на осветительное масло. Это также потребовало более эффективных источников энергии. Раньше энергия обеспечивалась мышцами человека и животных, а позже — сжиганием таких твердых видов топлива, как древесина, торф и уголь. Их собрали со значительными усилиями и кропотливо доставили к месту, где требовался источник энергии.С другой стороны, жидкая нефть была более легко транспортируемым источником энергии. Нефть была гораздо более концентрированной и гибкой формой топлива, чем что-либо ранее доступное.

Все готово для первой скважины, специально пробуренной для добычи нефти, проекта американского предпринимателя Эдвина Л. Дрейка на северо-западе Пенсильвании. Завершение скважины в августе 1859 года заложило основу для нефтяной промышленности и положило начало тесно связанной с этим современной индустриальной эпохе.В течение короткого времени недорогая нефть из подземных резервуаров перерабатывалась на уже существующих угольных нефтеперерабатывающих заводах, а к концу века нефтяные месторождения были обнаружены в 14 штатах от Нью-Йорка до Калифорнии и от Вайоминга до Техаса. В тот же период были открыты месторождения нефти в Европе и Восточной Азии.

Значение нефти в наше время

В начале 20 века промышленная революция достигла такой степени, что использование очищенного масла для осветительных приборов перестало иметь первостепенное значение.Нефтегазовая промышленность стала основным поставщиком энергии в значительной степени из-за появления двигателей внутреннего сгорания, особенно в автомобилях. Хотя нефть является основным сырьем для нефтехимии, ее первостепенное значение — как источник энергии, от которого зависит мировая экономика.

Значение нефти как мирового источника энергии трудно переоценить. Рост производства энергии в ХХ веке был беспрецедентным, и увеличение добычи нефти на сегодняшний день внесло основной вклад в этот рост.К 21 веку огромная и запутанная цепочка создания стоимости перемещала примерно 100 миллионов баррелей нефти в день от производителей к потребителям. Добыча и потребление нефти имеют жизненно важное значение для международных отношений и часто являются решающим фактором при определении внешней политики. Положение страны в этой системе зависит от ее производственных мощностей по отношению к потреблению. Владение нефтяными месторождениями иногда является определяющим фактором между богатой и бедной страной.Для любой страны наличие или отсутствие нефти имеет серьезные экономические последствия.

В масштабе времени в рамках предполагаемой истории человечества использование нефти в качестве основного источника энергии будет временным делом, которое продлится всего несколько столетий. Тем не менее, это будет делом огромной важности для мировой индустриализации.

Катализаторы для гидрообработки тяжелых масел и нефтяных остатков

1. Введение

Рост мирового населения и экономический рост вызывают значительный рост спроса на нефть.При ограниченных запасах обычного ископаемого топлива ожидается рост производства на основе альтернативных возобновляемых источников и нетрадиционных нефтей, таких как тяжелая сырая нефть и битум из битуминозного песка. Тяжелая нефть, как общий термин для обозначения нетрадиционного тяжелого сырья, рассматривается как альтернативный подходящий источник топлива для транспорта, энергии и нефтехимии для удовлетворения требований современной цивилизации [1]. Это указывает на то, что переработка тяжелой нефти в нефтеперерабатывающей промышленности растет.

В общем, тяжелая нефть определяется как любая жидкая нефть с плотностью API менее 20 °. Плотность в градусах API — это расширенная шкала плотности, широко используемая в нефтяной промышленности. Тяжелая нефть с плотностью по API ниже 10,0 ° API тонет под водой, поскольку она тяжелее воды (10,0 ° API), и ее называют сверхтяжелой нефтью [2]. По сравнению с обычной легкой нефтью тяжелая нефть имеет более высокую вязкость, более высокую плотность и более низкую плотность в градусах API. Свойства тяжелой нефти различаются в зависимости от ее происхождения и способа синтеза.

Основная проблема тяжелой сырой нефти заключается в том, что она дает более низкий процент бензина и дизельного топлива и более высокий процент остаточной фракции при перегонке на нефтеперерабатывающем заводе. Кроме того, тяжелая сырая нефть оказывает более негативное воздействие на окружающую среду, чем ее легкая нефть, а ее переработка требует использования более совершенных технологий. Нефтяные остатки — это тяжелая фракция, остающаяся после перегонки сырой нефти при атмосферном давлении (атмосферный остаток) или при пониженном давлении 25–100 мм рт.ст. (вакуумный остаток; температура кипения> 525 ° C).Нефтяной остаток имеет высокую среднюю молекулярную массу (среднечисленное значение> 1000 Да для вакуумного остатка) и более высокое содержание асфальтенов [3]. Асфальтены нерастворимы в н-алканах, таких как н-пентан и н-гептан, но растворимы в бензоле или толуоле [4]. Кроме того, остатки имеют высокое содержание гетероатомов, таких как сера (~ 5 мас.%), Азот и тяжелые металлы (т.е. ванадий и никель> 100 ч / млн). Эти гетероатомы имеют тенденцию отравлять катализаторы и вызывать проблемы во время обработки и, следовательно, требуют специальной обработки на нефтеперерабатывающем заводе для их удаления.

Нефтяные остатки могут быть преобразованы в более легкую нефть или продукты с более высокой добавленной стоимостью с использованием процессов переработки на низком уровне или процессов обогащения остатков [1]. Независимо от того, какой тип процесса используется, значительная часть молекул остатка может быть отщеплена в виде фрагментов и превращена в жидкости в диапазоне кипения транспортного топлива и вакуумного газойля. Однако из-за высокого содержания асфальтенов чрезмерно конвертированные остатки могут повысить селективность в отношении термодинамически предпочтительных, но менее ценных продуктов, а именно кокса и углеводородных газов.

Добавление водорода и удаление углерода — два основных подхода к превращению нефтяных остатков в более легкие масла в нефтяной промышленности. Удаление углерода, такое как процесс коксования, приводит к образованию большого количества кокса во время процессов обогащения тяжелой нефти, которые имеют низкую рыночную стоимость или не имеют никакой рыночной стоимости. В последние несколько десятилетий подход с добавлением водорода, особенно гидрообработка, получил известность в процессах очистки тяжелой нефти или вакуумных остатков [1]. При таком подходе тяжелое сырье превращается в дистиллятные фракции и образуется меньше кокса.

Для облагораживания тяжелых остатков используются различные реакторы гидрообработки, такие как реакторы с неподвижным слоем, кипящим слоем или суспензионной фазой [5]. Принципы работы этих реакторов практически одинаковы, но отличаются некоторыми техническими деталями и допуском примесей [1, 6]. Как правило, гидрообработка тяжелых нефтей представляет собой процесс облагораживания, проводимый при температуре около 380–480 ° C и давлении водорода 80–270 бар в присутствии катализатора [7]. H-Oil ™ и LC-Fining — это процессы, разработанные для преобразования тяжелого остатка в более легкие фракции путем гидрообработки с использованием реактора с кипящим слоем.Eni slurry technology (EST) и CanMet от Energy Research Laboratories, Канада, являются примерами, которые используют реакторы с суспензионной фазой.

Как правило, гидрообработка включает гидрокрекинг и гидроочистку. Основная цель модернизации тяжелого сырья — преобразовать более тяжелый остаток в более легкие дистилляты таким образом, чтобы увеличить отношение водорода к углероду (H / C) в продукте. Таким образом, реакция гидрокрекинга является основной проблемой. Следовательно, иногда гидрообработку тяжелых нефтей также называют гидрокрекингом тяжелых нефтей.Во время процесса более крупные молекулы, такие как асфальтены и смолы, расщепляются и превращаются в более легкие жидкие углеводороды, такие как бензин, дизельное топливо и газойль. Между тем, различные реакции гидроочистки, такие как гидродесульфуризация (HDS), гидроденитрогенизация (HDN) и гидродеметалляция (HDM), также происходят во время процесса в рабочих условиях. Это приводит к повышению качества получаемого масла и способствует процессу гидроочистки на более поздней стадии.

Гидрообработка — самый универсальный из современных процессов конверсии тяжелого сырья.Гибкость рабочих условий в отношении как сырья, так и разделения продуктов обеспечила наиболее экономичный баланс нефтеперерабатывающего завода относительно спроса и предложения [1]. Катализатор играет важную роль, обусловленную этой гибкостью в гидрообработке, в которой повышение качества наиболее проблемного сырья, такого как вакуумный остаток, происходит из тяжелой нефти, а также прямое повышение качества последней. Во время реакций катализатор помогает снизить энергии активации, что приводит к более высокому выходу и селективности в отношении продуктов.На селективность продукта влияют различные факторы; они включают рабочие условия реакции и свойства катализатора, такие как активные центры, форма, размер, химический состав и т. д.

Рабочие условия реакции напрямую связаны с производительностью. Гидрокрекинг тяжелой нефти обычно проводят при относительно более высокой температуре. Поскольку рабочие условия реакции для разных технологий различаются, для обеспечения желаемого выхода и селективности важно учитывать характеристики сырья, соответствующую реакторную систему и катализаторы гидрокрекинга вакуумного остатка [1].

Для различных типов работы реактора свойства катализатора, особенно размеры используемых частиц катализатора, также меняются. Типичные свойства катализатора, используемого в различных типах реакторов, приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Типичные свойства катализатора для гидрокрекинга остатков.

Обычно сульфидные катализаторы на носителе, содержащие металлы VIB и VIII групп, особенно кобальт, молибден, вольфрам или никель, используются в процессах обогащения тяжелой нефти. Однако присутствующие в остатках примеси, такие как тяжелые металлы, снижают каталитическую активность [1, 10].

Важно понять основные свойства катализатора, которые влияют на его характеристики при гидрокрекинге тяжелых остатков. Это обеспечивает основу для разработки катализатора гидрокрекинга тяжелой нефти с улучшенными характеристиками.

2. Конструкция катализатора для гидрообработки остатков

Для реакций гидрокрекинга требуется бифункциональный катализатор с высокой активностью крекинга и гидрирования. Высокая крекирующая активность обеспечивается кислым носителем, тогда как активность гидрирования обеспечивается металлами на носителе.Кислотный носитель катализатора, такой как обработанная кислотой глина, оксид алюминия или оксид кремния-оксид алюминия, используется для ускорения крекинга и поддержки металлов, таких как никель, вольфрам, платина и палладий, которые обеспечивают функцию гидрирования. Эти высококислотные катализаторы чувствительны к сырью с высоким содержанием азота, которое легко нейтрализует кислотные центры. Поэтому катализатор, используемый для процесса гидрокрекинга тяжелой нефти, отличается от обычного процесса гидрокрекинга дистиллята. Кроме того, тяжелая нефть, полученная из разных географических регионов, обладает разными свойствами.Следовательно, важно иметь специально разработанный катализатор, который подходит для целевого гидрокрекинга тяжелой нефти. Здесь ключевой задачей является разработка и синтез катализаторов, обладающих высокой активностью для гидрообработки. Основные компоненты в конструкции катализатора для гидрообработки тяжелых нефтей обсуждаются в следующих разделах.

2.1 Переходные металлы для катализатора гидрокрекинга

Для крекинга связей C▬C требуется большое количество энергии; поэтому реакции гидрокрекинга в значительной степени протекают только при высокой температуре (~ 400 ° C и выше).Основная функция катализаторов — обеспечивать реакции гидрирования-дегидрирования, которые приводят к более высокому выходу жидких углеводородов и подавляют образование кокса. Драгоценные металлы платиновой группы, такие как платина и палладий, являются типичными катализаторами с превосходной способностью к гидрированию, и они также обычно используются во многих других реакциях. Однако эти драгоценные металлы платиновой группы показали слабую устойчивость, особенно к сере [11]. Сера улетучивается и реагирует с катализатором во время процесса облагораживания как сверхтяжелая нефть, содержащая высокую концентрацию серы [12].Таким образом, чтобы справиться с тяжелым остатком с высоким содержанием серы и других примесей, таких как азот, и тяжелых металлов, которые могут легко дезактивировать или отравить катализатор, драгоценные металлы платиновой группы не использовались в качестве катализаторов для повышения качества сверхтяжелая нефть.

Mo, Ni, Co и W — общепринятые переходные металлы, используемые в качестве активного ингредиента в катализаторе гидрокрекинга тяжелого остатка. Обычно используются сульфиды Mo и W, а Ni и Co используются для промотирования компонентов в нефтяной промышленности.Эти сульфиды металлов не только способствуют относительно высокому гидрированию, но также хороши для гидроочистки, такой как HDN, HDS и HDM, во время процесса обогащения тяжелого остатка. Вышеупомянутые сульфиды металлов также предпочтительны с точки зрения их доступности и стоимости по сравнению с благородными металлами, такими как платина и палладий. Также проводятся исследования по использованию других промоторов, таких как фосфор (P), фтор (F) и бор (B), на катализаторах [1].

Химически активные металлы обычно наносятся на носитель катализатора методами мокрой пропитки или пропитки по начальной влажности.Затем пропитанные катализаторы прокаливают, восстанавливают и используют в реакциях гидрокрекинга.

2.2 Состояние активной фазы

Сульфиды металлов, например, MoS ₂ и WS ₂ , были использованы в качестве активной фазы в катализаторе гидрокрекинга. Было выявлено, что сульфиды NiMo и CoMo обладают превосходной активностью HDS [13, 14].

Сульфидирование металлических окислительных катализаторов на носителе обычно проводят термической реакцией с соединением серы перед гидрообработкой, чтобы получить наилучшие характеристики катализатора.Для диспергированного катализатора сульфидирование катализатора может быть выполнено либо ex situ, либо in situ. Большинство маслорастворимых предшественников каталитических металлов, которые доступны в оксиде, могут быть сульфидированы in situ путем термического разложения соединения серы в тяжелом остатке в зависимости от степени реакции и превращены из неактивных оксидов в сульфиды во время процесса обогащения [15]. Однако полное сульфидирование активных компонентов может быть затруднительным [16], а неполное сульфидирование в определенной степени снижает эффективность катализатора.Катализатор из диспергированного оксида металла также может быть подвергнут предварительному сульфированию ex situ с использованием H ₂ S в качестве сульфидирующего агента с последующим диспергированием в маслах [14].

Сульфидирование — сложная реакция. Сильное взаимодействие между металлом и носителем может вызвать плохую восстанавливаемость металлических частиц, что в конечном итоге затрудняет сульфидирование катализатора и приводит к низкой активности [17]. Несмотря на аналогичную активность в реакции гидрокрекинга, катализаторам на основе W уделяется меньше внимания, чем катализаторам из Мо.Это связано с их более низкой сульфидирующей способностью, от которой сильно зависит каталитическая активация [18].

Карбидные катализаторы также проходят испытания при обогащении тяжелых остатков [19, 20]. Исследования показали, что электронное распределение орбиталей d и, как следствие, каталитическая активность WC аналогичны таковой для платины, в то время как устойчивость к сере выше, чем у платины [21]. Исследования на основе теории функционала плотности (DFT) показали, что WC может действовать как катализатор с сильной способностью к гидрированию, не будучи отравленным серой [22].Однако есть проблемы с карбидными катализаторами, такие как наноразмерные частицы WC, которые трудно получить из-за высокой температуры в процессе науглероживания, а металлическое загрязнение происходит, когда WC в массе получается с помощью процесса шаровой мельницы [20, 23] .

2.3 Свойства материала носителя — кислотность и пористая структура

Носитель катализатора играет важную роль в катализаторе. Опора обеспечивает пространство для активного металла, а также кислотные центры для активности растрескивания.Большая площадь поверхности носителя обычно благоприятна для катализатора, поскольку это может быть интерпретировано непосредственно как более активные центры, доступные на поверхности катализатора, которые обычно приводят к лучшим характеристикам катализатора. Опора из пористой структуры имеет большую площадь поверхности. Следовательно, помимо химического состава катализатора, текстурные свойства носителя, такие как размер, форма, площадь поверхности и пористость, имеют большое влияние, особенно для гетерогенной каталитической системы.

2.3.1 Кислотные свойства носителя

Кислотные центры катализатора способствуют крекингу.Такие материалы, как оксид алюминия, кристаллический цеолит, аморфный диоксид кремния-оксид алюминия и смесь кристаллического цеолита и аморфных оксидов с высокой кислотностью (кислотные центры Льюиса и Бренстеда), используются в качестве основы или носителя катализатора, чтобы способствовать большей активности крекинга во время реакций. Эти носители обычно имеют структуру с многочисленными микропорами (диаметр пор <2 нм), которые обеспечивают большую площадь поверхности и кислотные свойства [24].

С точки зрения химии на молекулярном уровне цеолиты и аморфный кремнезем-оксид алюминия имеют некоторые общие черты.Однако цеолиты, имеющие кристаллическую структуру, обладают более высокой активностью и лучше регулируемой селективностью, чем аморфные материалы. Обычно использование катализаторов на основе цеолита в гидрокрекинге приводит к большей крекинг-активности из-за его большей кислотности. Кроме того, использование катализатора на основе цеолита улучшает термическую или гидротермальную стабильность и устойчивость к соединениям азота / серы.

Однако дезактивация катализатора происходит быстро, когда эти традиционные катализаторы на носителе используются при гидрообработке тяжелых остатков.Это происходит из-за закупорки пор, вызванного относительно высокими концентрациями гетероатомов, отравителей металлов и асфальтенов, обычно присутствующих в тяжелых фракциях. Это значительно снижает доступность и доступность активных центров на поверхности катализатора в порах для молекул реагента. Следовательно, обычные носители не подходят для обогащения сверхтяжелой нефти и остатков вакуума. Также полагают, что собственные кислотные центры носителя катализатора (например, γ-Al ₂ O ₃ ) участвуют в образовании осадка или кокса во время реакции гидрокрекинга [25].Чтобы избежать проблемы блокирования пор, это приводит к введению мезо (2-50 нм) / макропор и большого объема пор в носитель катализатора для катализатора гидрокрекинга.

Поэтому больше внимания уделяется свойствам катализатора, особенно материалам носителя, таким как размер частиц, объем пор и распределение пор по размерам, а также форма частиц, чтобы максимально использовать катализатор.

2.3.2 Пористость материала носителя и распределение пор по размерам

Высокое содержание асфальтенов в тяжелых нефтях приводит к более высокой тенденции к образованию кокса во время переработки по сравнению с обычными легкими сырой нефтью.Это происходит из-за накопления предшественников кокса как на внешней, так и на внутренней конфигурации катализатора. Кроме того, быстрое отложение металлических ядов сужает размер пор катализатора, ограничивая доступность реагентов и продуктов. Это может вызвать полную закупорку пор. В результате активность и производительность катализатора заметно снижаются. Следовательно, типичная хорошая конструкция катализатора для переработки тяжелых нефтей должна обеспечивать (1) доступность крупных агломератов асфальтенов для увеличения их диффузии и превращения и (2) каталитические активные центры или поддерживающие адсорбционные центры, которые менее благоприятны для образования отложений или кокса [ 3].Также очевидно, что пористая структура катализатора имеет тесную взаимосвязь со свойствами конверсии, селективности и стабильности катализаторов во время реакции гидрокрекинга [26].

Чтобы преодолеть трудности диффузии асфальтенов через мелкие поры, рационально разработать пористую формованную основу или структуру катализатора с макропорами (> 100 нм). Однако не следует создавать слишком много макропор (примерно более 30% от общего объема пор), поскольку частицы определенной формы могут стать хрупкими [3].Мезопористый оксид алюминия представляет собой жесткий пористый материал с взаимно взаимосвязанной или изолированной сетчатой ​​структурой, которая имеет не только характеристики кристаллической фазы оксида алюминия, но также характеристики пористого материала [27]. Катализаторы с диаметром пор от 7 до 20 нм показали более высокую активность, чем катализаторы с порами от 3 до 7 нм, о которых сообщалось для гидрокрекинга битума нефтеносного песка Атабаски [28]. Чтобы сохранить механическую прочность, стабильность и доступность для больших агломератов асфальтенов катализатора во время реакции гидрокрекинга тяжелых остатков, в катализаторе гидрокрекинга разрабатываются мультимодальные пористые структуры или иерархическая система пор.Иерархическая система пор в катализаторе не только объединяет различные функциональные возможности катализатора, но также позволяет реализовать многостадийную реакцию в одном катализаторе каскадным способом без каких-либо процессов разделения.

Эффект гидроочистки атмосферных остатков, особенно HDS, — это хорошо зарекомендовавший себя процесс повышения уровня остатков, который требует катализаторов, предназначенных для удаления и накопления металлов и десульфуризации сырья [8]. NiMo / γ-оксид алюминия с широкими порами был испытан на его рабочие характеристики при гидрообработке остатка в вакууме.Катализатор показал чрезвычайно высокую активность в реакциях конверсии ГДМ и асфальтенов при гидрообработке вакуумного остатка [29].

Было обнаружено, что помимо активного металла и фазы, распределение пор по размерам влияет на активность катализатора при гидрообработке вакуумного остатка. Исследование гидроочистки с использованием кувейтского вакуумного остатка в качестве сырья показало, что влияние размера пор катализатора значительно различается для различных реакций гидроочистки [30]. Были приготовлены сульфидированные NiMo катализаторы с одномодальным и бимодальным распределением с различным соотношением мезо- и макропор.Для удаления серы (HDS) наивысшую активность проявил унимодальный пористый катализатор с максимальным объемом пор в среднем диапазоне мезопор (диаметр 10–25 нм). Для реакций HDM и HDN более эффективными оказались крупнопористые катализаторы, имеющие большую долю объема пор в порах диаметром 100–300 нм.

2.4 Способы создания мезо- / макро- и иерархической системы пор

γ-Al ₂ O ₃ является наиболее часто используемым носителем в катализе гидрообработки.Разработаны методы приготовления носителя мезопористой и иерархической текстуры для катализатора гидрокрекинга. Двумя наиболее важными методами подготовки материала с желаемой иерархической структурой являются гидротермальный и шаблонный методы.

2.4.1 Гидротермальный метод

Гидротермальный метод — это подход, при котором смешанный раствор (предшественник алюминия, растворитель и т. Д.) Выливают в герметичный реактор. В реакторе условия относительно высокой температуры и высокого давления способствуют растворению и перекристаллизации плохо растворимого или нерастворимого материала.γ-Al ₂ O ₃ затем получают прокаливанием осажденных гидроксидов [27, 31]. Во время гидротермального процесса в неограниченных условиях кристалл вырастает до максимально возможного размера, и развиваются его различные характеристики, такие как форма, высокая степень кристалличности, однородное распределение и более легкая агломерация частиц [32]. Гидротермальные условия, такие как температура воды, давление и вязкость раствора, тесно связаны с развитием морфологии кристаллов.Один и тот же тип кристаллов может быть получен с различной морфологией в разных гидротермальных условиях [27, 33].

Stanislaus et al. [29] изучили механизм расширения пор в γ-оксиде алюминия в гидротермальных условиях в присутствии и в отсутствие таких добавок, как P, F, фенол и уксусная кислота. Было обнаружено, что образование и рост бемита в крупные кристаллиты за счет регидратации γ-оксида алюминия ответственны за расширение пор. Ли и др. [34] синтезировали глинозем из сульфата алюминия, аммония, мочевины и полигликоля 2000 гидротермальным методом.Сообщалось, что мезопористый оксид алюминия различной морфологии может быть получен просто путем регулирования гидротермальной температуры.

2.4.2 Шаблонный метод

Шаблонный метод — это технология, которая широко применяется в последние годы. Это синтетический метод управления структурой, размером частиц и морфологией материалов с использованием шаблона [27].

Мезопористый оксид алюминия обычно получают с помощью темплатов с поверхностно-активными веществами. Su et al. [35] использовали Al ₂ (SO ₄ ) ₃ и NaAlO ₂ в качестве предшественников алюминия для получения мезопористого оксида алюминия со слоистой структурой со стенками кристаллического каркаса в присутствии неионогенного поверхностно-активного вещества PEG6000.Хорошо закристаллизованный мезопористый γ-оксид алюминия образовался после прокаливания образцов при 600 ° C в течение 3 часов. Мезопористый оксид алюминия, полученный таким образом, имел большую площадь поверхности (279 м ² / г) и очень богатую пористость с большими мезопорами, причем как объемы пор, так и размеры пор увеличивались с добавлением поверхностно-активного вещества в процессе осаждения [ 35].

Zhou et al. [36] использовали многообещающую стратегию для получения четко определенной и однородной пористой структуры (WDUPS) Al ₂ O ₃ путем покрытия специально обработанных опалов SiO ₂ Al ₂ O ₃ .Размер пор WDUPS Al ₂ O ₃ был адаптирован в диапазоне от мезо- до макроразмеров путем использования микросфер разных размеров для изготовления опала SiO ₂ . Когда опалы SiO ₂ были покрыты оптимальным количеством Al ₂ O ₃ , полученные WDUPS Al ₂ O ₃ показали однородную плотность кислоты.

Недавно был использован другой метод твердой матрицы, в котором используются микросферы из полистирола (ПС), для приготовления ряда образцов иерархически пористого оксида алюминия.Предшественник оксида алюминия смешивали либо с сухим порошком микросфер ПС (сухой), либо с водной суспензией ПС (влажной) во время приготовления перед гранулированием и прокаливанием. «Мокрый» метод дает гранулы с более узким распределением макропор по размеру и большей механической прочностью материала. Подход позволяет настраивать текстурные параметры иерархически пористых образцов оксида алюминия в различных диапазонах удельной поверхности, объема мезопор и общего объема пор [37].

В недавнем обзоре иерархических цеолитов в катализаторах гидрокрекинга, проведенном Галадимой и Мураза [38], в целом, создание мезопористых цеолитных систем может быть достигнуто либо во время начального процесса кристаллизации, либо с помощью процессов обработки после синтеза.В любом случае полученные материалы могут иметь иерархическую систему пор или одномодальную систему. Другой принятой стратегией является применение жестких шаблонов для синтеза иерархического цеолита. Для достижения эффективного массопереноса и высоких каталитических характеристик разработка иерархически пористых каталитических носителей является интересной и наиболее эффективной стратегией.

3. Связь между структурой катализатора и активностью

Каталитическая активность связана со структурой катализатора.Дааге и Чианелли [39] предложили модель MoS ₂ «по краю» для гидроочистки, в которой два типа внешних участков отвечают за гидрирование (HYD) и гидродесульфуризацию (HDS) (рис. 1). MoS ₂ образует шестиугольные или треугольные плиты, а участки обода вокруг обнаженных базальных плоскостей вносят вклад как в HYD, так и в HDS, а открытые участки кромки вокруг внутренних слоев стопок MoS ₂ принимаются в качестве активных участков только в HDS.

Рисунок 1.

Модель с кромкой обода [39].

Затем сообщалось, что количество наложенных слоев MoS ₂ увеличивает активность гидрирования, способствуя планарной адсорбции ароматических колец на краевых участках [40]. Позже Lauritsen et al. [41] предложили модель «краевого узла» в качестве активного центра HDS, основываясь на наблюдениях наночастиц MoS ₂ с использованием сканирующей туннельной микроскопии. Участки краев, связанные с краями Мо, которые полностью сульфидированы, обладают способностью к электронному обмену, как в типичных металлических катализаторах.

В 2014 г. Chen et al. [42] сравнили структуру гексагонального и треугольного катализаторов MoS ₂ с их активностью в гидроочистке. Сообщалось, что гексагональный MoS ₂ с большим количеством краевых сайтов Mo имел более высокую активность в HYD, но треугольный MoS ₂ с большим количеством S-краевых сайтов проявлял более высокую активность в HDS.

Аналогичные отношения структура катализатора — активность были также обнаружены для катализатора на основе W. В 2016 году исследование DFT, цель которого — понять активные центры «W-кромки» или «S-кромки» фаз NiWS, показало, что поверхностная концентрация «W-кромок» и «S-кромок» тесно связана с собственная гидрогенизирующая активность катализатора NiWS [43].

4. Последние достижения в области гидрообработки тяжелых остатков

Низкокачественное тяжелое сырье приводит к быстрой дезактивации катализатора, высокому коксообразованию и значительному падению давления в работе реактора с неподвижным слоем. В таком случае реакторы с кипящим слоем или суспензионной фазой могут быть эффективным выбором. Это системы, разработанные с непрерывным добавлением и отводом катализатора, которые позволяют контролировать дезактивацию катализатора из-за образования кокса, а также теплообмена в реакторе.

Катализаторы на носителе обычно используются в реакторах с неподвижным или кипящим слоем для гидрообработки тяжелой нефти. С другой стороны, в суспензионном реакторе используются наноразмерные дисперсные катализаторы без подложки. В этом случае катализатор находится в диспергированной форме, такой как частицы металла без подложки, маслорастворимые металлы или предшественники металлов, которые образуют активную фазу in situ во время процесса. Процессы гидрокрекинга в суспензионной фазе демонстрируют высокую селективность и выход продукта. Для процесса гидрокрекинга вакуумного остатка в суспензионной фазе используются как гетерогенные, так и гомогенные катализаторы, в зависимости от физических свойств катализатора.Разработка катализаторов для гидрообработки тяжелых остатков постоянно ведется для получения катализатора с лучшими характеристиками и увеличения продолжительности пробега катализатора.

4.1 Твердый катализатор на носителе

Углерод или технический углерод были испытаны в качестве носителя катализатора для гидрообработки. Он дешев и имеет низкую тенденцию к образованию соединений, связанных с коксом (из-за очень слабых кислотных центров). Он имеет сродство к порфирино-подобным соединениям V и Ni, что можно предотвратить от отравления катализатора за счет воздействия на активные центры катализатора.Между тем, он также обладает высокой активностью HDS и HDN [44] и не имеет микропор ниже 3 нм, которые можно было бы легко закупорить, что превращает активные металлы Ni и Mo в неактивные [3]. Однако носители из углерода или сажи известны своей низкой механической прочностью, поскольку структура формованных частиц катализатора легко разрушается, особенно при использовании в качестве катализатора в реакторе с кипящим слоем [3]. Чтобы преодолеть вышеупомянутую проблему механического сопротивления, был разработан бимодальный оксид алюминия, модифицированный (8–18 мас.%) Композитной подложкой сажи, содержащей 11–20% общего объема пор в виде макропор (> 100 нм), и эти перспективные подложки были пропитанный Ni и Mo.Добавление углеродной сажи к оксиду алюминия после пиролиза в инертной атмосфере привело к образованию частиц прочной формы, пригодных для применений с сильным истиранием при столкновении, которые обычно встречаются в реакторах с кипящим слоем. HDS и HDN могут быть улучшены при сочетании технического углерода и макропор. Также отмечается, что катализаторы, содержащие макропоры, были более эффективны в HDM, чем катализаторы, не содержащие макропоры [3].

Ряд мезопористых катализаторов на основе оксида алюминия с различными текстурными свойствами был приготовлен с использованием золь-гель метода с варьируемым предшественником алюминия, длиной цепи поверхностно-активного вещества и температурой прокаливания.Был успешно синтезирован мезопористый оксид алюминия с большой площадью поверхности (270–380 м ² / г) и размером пор (3–19 нм). Активность мезопористых молибденовых катализаторов на оксиде алюминия с различными свойствами в гидрокрекинге остаточного масла определяли при 400 ° C. Более высокая конверсия и более высокий выход жидкости были достигнуты при использовании катализаторов с большим размером мезопор, чем катализаторы с меньшим размером пор и аналогичной кислотностью [45].

Донг и др. [46] синтезировали гнездообразные полые микросферы γ-AlOOH, построенные из множества иерархически организованных нанопроволок с помощью простого гидротермального подхода без использования шаблонов, из которых были получены иерархически пористые микросферы γ-Al ₂ O ₃ со средними макропорами 900 нм, мезопоры размером 20 нм и объемом пор 0.93 см ³ / г были получены легко. Гнездообразные микросферы γ-Al ₂ O ₃ были испытаны в качестве носителей катализатора. Приготовленный катализатор на носителе MoNi / γ-Al ₂ O ₃ (иерархическая структура пор) применяли для катализа HDM. Катализаторы продемонстрировали превосходные каталитические характеристики и более длительный срок службы благодаря усиленной диффузии реагентов по сравнению с катализаторами, полученными с коммерческим γ-Al ₂ O ₃ .

Теоретическая оценка характеристик катализатора с использованием геометрических характеристик пористой среды, основанная на методах Монте-Карло и теории графов, была проведена по эволюции текстуры катализатора на основе оксида алюминия во время конверсии макромолекул в процессе гидрообработки тяжелой нефти [47].В этом исследовании моделировались унимодальная мезопористая структура обычного катализатора и бимодальная мезо- / макропористая структура катализатора. Дезактивацию моделировали монотонным увеличением радиуса зерен оксида алюминия, которое представляло отложение кокса и металлических частиц на поверхности зерен. Наблюдалась корреляция между иерархической текстурной моделью и экспериментом. И иерархическая текстура в модели и в эксперименте была с увеличенным сроком службы катализатора.

Была приготовлена ​​серия катализаторов NiMoS / γ-Al ₂ O ₃ с различными количествами загрузки Mo, добавлением Ni, добавлением P и пористостью носителя γ-Al ₂ O ₃ , чтобы разработать подходящий катализатор для гидрокрекинга вакуумного остатка.Тесты активности проводили в автоклаве периодического действия реактора при 420 ° C и 10 МПа H ₂ в присутствии 0,26 мас.% Катализатора и 33,0 мас.% Тетралина. Величина загрузки Мо на γ-Al ₂ O ₃ наблюдалась наиболее благоприятной при 8,0 мас.% С конверсией асфальтенов 62,9%. Добавление Ni оказало минимальное влияние на гидрокрекинг вакуумного остатка, но существенно повлияло на активность HDS. Сообщается, что увеличение пористости носителя γ-Al ₂ O ₃ играет важную роль в повышении конверсии асфальтенов до 68.5% [48].

Эти катализаторы на металлической подложке демонстрируют хорошие характеристики в реакциях HDM, HDS и гидрокрекинга. Однако при облагораживании сверхтяжелой нефти с использованием этих катализаторов на металлической основе критическая проблема короткого срока службы может возникнуть в результате дезактивации активных центров из-за отложений кокса или серы [14]. Процессы гидрокрекинга, в которых используется гетерогенный катализатор в реакторах с неподвижным слоем, кипящим слоем или суспензией, всегда связаны с проблемами диффузии сырья, перепада давления и массопереноса.Необходимо учитывать внутричастичный массоперенос между жидкой и твердой фазами, размер частиц и смешиваемое вещество [49]. Все эти проблемы накладывают ограничения на сырье, используемое для коммерческого применения. Альтернативным вариантом решения этих проблем является применение диспергированного катализатора в суспензионном гидрокрекинге.

4.2 Дисперсный катализатор без подложки

Устойчивость к коксованию жизненно важна для катализатора гидрокрекинга, поскольку она определяет долговечность и срок службы катализатора.Известно, что образование кокса заметно подавляется, когда активные частицы применяются в качестве катализаторов в виде дисперсных наночастиц [14]. Применение высокодисперсных катализаторов при гидрообработке тяжелых остатков в суспензионной фазе способствует быстрому поглощению водорода и дезактивирует промежуточные радикалы свободных радикалов в жидкой фазе, тем самым подавляя образование кокса, увеличивая общую конверсию и улучшая качество жидкого продукта [ 50].

Дисперсный катализатор можно разделить на водорастворимый и маслорастворимый [50].Маслорастворимый диспергированный катализатор обычно является предпочтительным, поскольку он имеет лучшую каталитическую активность, поскольку он может равномерно диспергироваться в масле. Для приготовления маслорастворимых дисперсных катализаторов металлы обычно вводят в маслорастворимые предшественники с образованием металлоорганического соединения [1]. Затем предшественники металлов гомогенно диспергируются в реакторе, содержащем тяжелую нефть или остатки. Предшественник катализатора будет активирован (сульфидирован) in situ в результате реакции с соединением серы в масле. Типичными маслорастворимыми дисперсными катализаторами являются, например, нафтенат молибдена и гептамолибдат аммония [51].Для водорастворимого катализатора необходима предварительная обработка, такая как диспергирование, эмульсия и дегидратация [1].

Катализатор или предшественник катализатора и его диспергируемость в масле во время гидрообработки вакуумного остатка напрямую связаны с характеристиками системы. Среди переходных металлов дисперсные катализаторы на основе Mo и W были в центре внимания при гидрокрекинге сверхтяжелых нефтей или вакуумных остатков. Например, расслоенный MoS ₂ применяли в качестве диспергированного катализатора для улучшения качества битума Cold Lake [52].

В [52] расслоенный MoS ₂ , двумерный материал MoS ₂ , был приготовлен путем химического расслоения частиц MoS ₂ , диспергированных в воде. Результаты сравнивали с MoS ₂ , полученным in situ разложением нафтената молибдена. Хотя выход жидкости и подавление кокса были одинаковыми для упомянутых катализаторов, лучшая гидрогенизирующая активность, особенно HDN, и удаление асфальтенов и микрокарбоновых остатков (MCR) были получены с расслоенным MoS ₂ [52, 53].Считается, что улучшенное гидрирование является следствием увеличения количества сайтов по краям обода [39], связанных с расслоенным MoS ₂ .

В случае использования частиц сульфида никеля вольфрама без подложки (NiWS ( x )), где x — фактическое молярное отношение Ni / W ( x = 0, 0,005, 0,01, 0,02), применялись в качестве дисперсного катализатора для гидрообработки вакуумного остатка (2,3 ° API) при 400 ° C с начальным давлением H ₂ 70 бар.Было обнаружено, что увеличение содержания Ni увеличивает степень сульфидирования вольфрама, что способствует образованию фаз Ni-W-S и увеличивает общую каталитическую активность. Среди дисперсных катализаторов NiWS ( x ) катализатор NiWS (0,02) показал самые высокие характеристики по общему выходу жидких продуктов (87,0 мас.%), Выходу товарной топливной фракции (51,9 мас.%) И удалению серы (86,5%). ) с коксообразованием (4,0 мас.%) эффективно подавляется [14].

Карбид вольфрама наноразмеров (2.8 нм) частицы были синтезированы методом съемного керамического покрытия, а затем были применены в качестве дисперсных катализаторов для гидрокрекинга вакуумного остатка, который проводили при 400 ° C в течение 4 ч с начальным давлением водорода 70 бар. Результаты анализа температурно-программной десорбции показали, что наноразмерные частицы вольфрама способны к превосходной адсорбции водорода (по сравнению с объемным карбидом вольфрама), а также к высоким каталитическим характеристикам не только в отношении выхода коммерческих жидкостей (нафта, средний дистиллят и газойль; 46 .7 мас.%), Но и в коксообразовании (5,9 мас.%) [20].

Влияние прекурсоров Co, Ni или Mo, которые имеют различную растворимость в масле и степень окисления, на гидрокрекинг вакуумного остатка в суспензионной фазе при 400 ° C и 9,5 МПа H ₂ описано в [54]. Было обнаружено, что металлические прекурсоры образуют наноразмерные дисперсные частицы MoS ₂ , Co ₉ S ₈ и Ni ₃ S ₂ со следующими характеристиками вакуумного гидрокрекинга в порядке MoS ₂ > Co ₉ S ₈ ≫ Ni ₃ S ₂ , исходя из той же нагрузки металла 0.113 ммоль. Среди используемых маслорастворимых предшественников Мо, Мо-гексакарбонил, Мо-октоат и Мо-нафтенат, Мо-октоат имеет промежуточную степень окисления, образует самые маленькие частицы размером 5,8 нм и проявляет наилучшую активность при вакуумном гидрокрекинге.

Shin et al. [55] испытали шесть вновь синтезированных прекурсоров металлов в качестве катализаторов гидрокрекинга вакуумного остатка. Новые комплексы переходных металлов группы VI, (LM (CO) ₃ ) (M = Mo или W, L1 = 3-фенил-1-пропин, L2 = 4-фенил-1-бутин и L3 = 5-фенил- 1-пентин) получали простым перемешиванием M (CO) ₃ (RCN) ₃ (R = Me, Et) в растворе тетрагидрофурана.Каталитическую активность сравнивали с коммерчески доступным материалом, октоатом Мо. LMo (CO) ₃ показал активность, аналогичную Mo-октоату. Среди всех L3Mo (CO) ₃ , который имел самую длинную алкильную цепь, показал сопоставимый результат низкого выхода для кокса и газовых продуктов [55].

Различные морфологии диспергированных в масле катализаторов MoS ₂ были получены методом стабилизации лиганда с использованием Mo (CO) ₆ в качестве предшественника Mo и триоктилфосфиноксида в качестве координирующего агента для идентификации активного центра MoS ₂ в гидрокрекинг вакуумного остатка.Было замечено, что MoS ₂ образует наноразмерный монослой размером от 5 до 10 нм. Влияние маслодисперсных катализаторов MoS ₂ с различной морфологией на процесс гидрокрекинга вакуумного остатка в суспензии было исследовано при 400 ° C и 9,5 МПа H ₂ . Частота оборота (TOF), активность, основанная на скорости расхода H ₂ на латеральное количество металла, диспергированных катализаторов MoS ₂ в гидрокрекинге, показывает хорошую корреляцию с дисперсией Mo по краям слябов MoS ₂ . исходя из той же металлической нагрузки 0.113 ммоль [56].

Маслорастворимый предшественник W, W (CO) ₆ , был использован для приготовления WS ₂ in situ в процессе гидрокрекинга вакуумного остатка, и его активность сравнивалась с активностью полученного масляно-дисперсного MoS ₂ с использованием прекурсора Мо. Вакуумный остаток обрабатывали в реакторе периодического действия при 419 ° C и 9,5 МПа. H ₂ с загрузкой металла 0,113 ммоль. TOF показывает более высокое значение для катализатора WS ₂ (0,709 с ^-1 ), чем для катализатора MoS ₂ (0,573 с ^-1 ).Была получена более высокая конверсия асфальтенов для WS ₂ (39,2%), чем для MoS ₂ (35,8%). Эти результаты предполагают, что катализатор WS ₂ проявляет более высокую внутреннюю активность, чем катализатор MoS ₂ в процессе гидрокрекинга остатков. Было отмечено, что дисперсность WS ₂ (58,0%) оказалась лучше, чем MoS ₂ (3,3%) [17].

Лю и др. [57] предложили простой способ приготовления предварительно сульфидированных маслорастворимых катализаторов MoS ₂ .Предшественник катализатора, гептамолибдат цетилтриметиламмония (CTATTM), был синтезирован растворением тетратиомолибдата аммония в водном растворе, содержащем избыток бромида цетилтриметиламмония, который можно было непосредственно растворить в вакуумном остатке. Полученный катализатор оценивали в суспензионном гидрокрекинге вакуумного остатка при 410 ° C и начальном давлении H ₂ 10 МПа в течение 1 ч. Наблюдалась заметная активность гидрокрекинга при снижении содержания смолы с 25.От 21 до 3,54 мас.% И содержания C7-асфальтенов от 6,82 мас.% До почти нуля. При использовании катализатора выход жидкости увеличился с 75,03 до 96,43 мас.%, Выход кокса и выход газа составил 0,19 и 3,38 мас.% Соответственно, что значительно ниже значений 14,05 и 10,92 мас.% Соответственно, полученных без с использованием катализатора. Кроме того, с увеличением содержания Mo конверсия HDM увеличилась с 42,5 до 83,4 мас.%, А конверсия HDS увеличилась с 21,6 до 59,2 мас.%. Прекурсор CTATTM показывает хорошую растворимость и стабильность в тяжелой нефти, что приводит к легкому образованию мелких частиц MoS ₂ с числами укладки 1 и 2 и длиной пластин 5–11 нм.Этот предварительно сульфидированный маслорастворимый катализатор MoS ₂ демонстрирует большой потенциал для дальнейшего промышленного применения [57].

5. Дезактивация катализатора

Гидрокрекинг тяжелых нефтей заметно отличается от гидрокрекинга легкого сырья из-за того, что катализаторы, используемые для этого процесса, быстро дезактивируются из-за присутствия асфальтенов и металлсодержащих молекул [58]. Ограничение дезактивации катализаторов является одной из основных проблем при разработке катализаторов гидрокрекинга для обогащения тяжелой нефти независимо от выбранной реакторной системы.Лучшее понимание дезактивации катализатора является одним из наиболее важных аспектов улучшения каталитических характеристик в процессах переработки тяжелой нефти и нефтяных остатков. Хороший коммерческий катализатор известен своей активностью, селективностью и стабильностью.

Основные причины потери активности катализатора связаны с образованием кокса и отложением нежелательных углеродистых продуктов, металлических соединений и асфальтенов на поверхности катализатора. Кроме того, за дезактивацию ответственны структурные изменения, включая термическое воздействие или истирание катализатора [1].

В промышленных каталитических процессах потеря каталитической активности и / или селективности с течением времени является серьезной и постоянной проблемой. На степень дезактивации катализатора в значительной степени влияют свойства сырья и связанные с ними рабочие условия. Как правило, эффективность катализаторов со временем снижается. Чтобы поддерживать постоянный выход продукта и / или качество, потеря каталитической активности компенсируется периодическим повышением температуры реакции [7]. Хотя значительные затраты в размере миллиардов долларов в год для промышленности связаны с заменой катализатора и остановкой процесса, снижение активности катализатора со временем неизбежно [59].

Деактивация катализатора — сложный процесс. Для моделирования механизмов дезактивации, таких как отложение кокса и накопление металла, разработаны различные модельные уравнения. В модели необходимо учитывать агенты, влияющие на активность катализатора, включая содержание металлов и предшественников кокса. Чтобы достичь этого, необходимо провести подробные характеристики отработанных катализаторов, полученных при различных условиях реакции, времени в потоке и положении реактора, с помощью различных экспериментов.С помощью вышеупомянутой информации можно разработать лучшую модель дезактивации катализатора гидрокрекинга тяжелой нефти и в дальнейшем применять ее при проектировании, моделировании и оптимизации реактора [59].

6. Заключение

Ключевые достижения в улучшении понимания катализатора в связи с размером частиц, распределением пор и градацией активности значительно улучшили уровни конверсии, увеличили продолжительность пробега и улучшили качество продукта при сохранении стабильности остаточного топлива.Дальнейшее улучшение характеристик катализатора, вероятно, будет происходить за счет оптимизации катализатора и повышения устойчивости катализатора к дезактивации в результате отравления металлами и образования кокса. Будущая задача нефтеперерабатывающего предприятия будет заключаться в обеспечении более эффективного преобразования более тяжелого сырья, чтобы гарантировать более чистое транспортное топливо и устойчивую окружающую среду для будущих поколений.

Благодарности

Особая благодарность доктору Гуан Тьен Тань за его полезные комментарии, предложения и поддержку при подготовке документа.

Биоматериал из отходов масличной пальмы: свойства, характеристика и применение

1. Введение

Чувствительность и забота об экологии и технологиях вызвали новую тенденцию к использованию экологически чистых материалов в мире. Экологически безопасные программы «отходы к богатству» приобретают все большее значение как шаг к освоению и использованию материалов биомассы в качестве сырья для биокомпозитных продуктов для создания добавленной стоимости и новых продуктов. Волокна биомассы (натуральные волокна, волокна сельскохозяйственных отходов, отходы промышленной древесины и т. Д.) имеют много технико-экономических преимуществ перед синтетическими волокнами, такими как стекловолокно, углеродное волокно и так далее. Даже в 1938 году история показала, как Генри Форд использовал остатки сои в качестве основного сырья для производства компонентов каркаса автомобилей.

В целом попытки производить более ценные продукты из биомассы постоянно предпринимаются. Например, волокна биомассы из пальмового масла (OPBF) можно постоянно находить в трещинах масличной пальмы во время обрезки, при обработке стеблей масличной пальмы во время повторной посадки (через 25 лет) и периодической обработки.До сих пор при переработке пальмового масла получается только 10% пальмового масла и косточкового пальмового масла, в то время как остальные 90% остаются в виде биомассы или отходов, которые все еще не используются в промышленности.

Индустрия масличных пальм производит большое количество отходов биомассы масличных пальм на полях и на заводах по производству масличных пальм. Отходы с завода состоят из прессованных фруктовых волокон (PFF), пустой грозди фруктов (EFB), скорлупы масличной пальмы (OPS), сточных вод с завода по производству пальмового масла (POME), в то время как другие отходы с плантации включают стволы масличных пальм (OPT) и листья масличных пальм (OPF) во время повторной посадки после достижения срока их годности [1].Увеличение площади плантаций масличных пальм приводит к появлению большого количества отходов во время пересадки; особенно листья масличной пальмы (OPF) и ствол масличной пальмы (OPT). Как правило, 24% OPF получают с каждой масличной пальмы в год во время сбора гроздей свежих фруктов (FFB) на поле. Между тем, на OPT пришлось 70% операций по пересадке [2]. Это означает, что возможность наличия OPT будет постоянно увеличиваться по мере роста плантаций и пересадки растений в течение года.Наряду с этими двумя отходами, существуют также другие отходы, такие как пустая фруктовая гроздь (EFB), скорлупа масличной пальмы (OPS) и отходы (сточные воды) стоки завода по производству пальмового масла (POME) [3].

Эти возобновляемые источники биомассы могут использоваться для разработки биокомпозитов, выработки электроэнергии, производства бумаги, наполнителей для строительных плит, массивной древесины, мульчирования и кондиционирования почвы, а также для многих других целей. Доступность, цена, производительность и биоразлагаемость — вот факторы, которые действуют как катализаторы, способствующие использованию лигноцеллюлозного волокна отходов масличной пальмы в качестве продукта с добавленной стоимостью.В секторе масличных пальм образуется большое количество биомассы, классифицируемой как сельскохозяйственные отходы, которые до сих пор только 10% используются в качестве альтернативного сырья для промышленности на основе биокомпозитов, промышленного сырья, удобрений, кормов для животных, химических производных и прочего. Большая часть этих остаточных отходов не используется, но создает серьезные экологические проблемы, когда их оставляют на перерабатывающих заводах и фермах. Предыдущие исследования биомассы и других сельскохозяйственных отходов показали потенциал ее использования для производства различных типов продуктов с добавленной стоимостью, таких как панели средней плотности, древесно-стружечные плиты, термореактивные композиты и термопласты, нанобиокомпозиты, производство целлюлозы и бумаги [4, 5].

Благодаря интенсивным исследованиям и разработкам биомасса масличной пальмы в мире была коммерциализирована для производства различных продуктов на основе биомассы. Использование лигноцеллюлозного материала из биомассы масличной пальмы для различных типов продуктов с добавленной стоимостью путем химической обработки, физических и биологических инноваций в настоящее время развивается.

2. Отходы масличной пальмы как зеленый потенциал

Пальмовое масло является одним из товаров, спрос на который в мире очень быстро растет и вносит важный вклад в экономическое развитие.Повышенный спрос на пальмовое масло в виде растительных масел побуждает страны стимулировать развитие плантаций масличных пальм. Следовательно, рост производства пальмового масла приведет к увеличению выбросов заводов по производству пальмового масла.

Несмотря на это огромное производство, масло составляет лишь незначительную часть от общей биомассы, производимой на плантации. Остальная часть состоит из огромного количества лигноцеллюлозных материалов в виде листьев (OPF), ствола (OPT), пустых фруктовых гроздей (EFB), прессованных фруктовых волокон (PFF), обрезки пальмовых листьев (POPF) и золы масличной пальмы. (OPA).К счастью, все отходы классифицируются как органические отходы, которые разлагаются в окружающей среде. Однако из-за большого количества образующихся отходов эти отходы могут загрязнять окружающую среду. Sumanthi et al. [6] сообщили, что количество биомассы, производимой масличной пальмой, включая масло и лигноцеллюлозные материалы, составляет 231,5 кг сухого веса в год.

Во всем мире биомасса масличной пальмы производится и используется в миллионах метрических тонн ежегодно. В связи с ожидаемым увеличением урожайности гроздей свежих фруктов и увеличением посевных площадей в мире ожидается, что ежегодно будет производиться более 295 миллионов тонн отходов.В Малайзии ежегодно производится 135 миллионов тонн отходов масличной пальмы [7]. Между тем, Индонезия ежегодно производила 143 млн т биомассы масличной пальмы [8, 9].

Твердые отходы EFB и OPT имеют более высокий потенциал для коммерческой эксплуатации, чем другие виды отходов биомассы [8]. Следовательно, EFB и OPT, которые вместе составляют основную массу лигноцеллюлозных отходов, доступны для коммерческого использования. Однако в странах-производителях масличной пальмы в мире, таких как Малайзия и Индонезия, стратегия безотходного производства должна применяться для поддержания конкурентоспособности отрасли масличной пальмы [9].Другими потенциальными отходами биомассы были ОБТК с плантационных полей. Листья получают при регулярной обрезке при заготовке FFB, когда вырубаются деревья, достигшие экономичного возраста [10].

Масличная пальма достигает среднего объема 1,638 м 2 ³ по прошествии коммерческого срока службы [11]; таким образом, ежегодно в Малайзии и Индонезии доступно более 20 и 18,5 млн. м ³ биомассы с ОПТ соответственно. Бакар и др. [11] также сообщили, что высокий OPT, который может быть использован только на 2/3 части, и извлечение пиломатериалов масличной пальмы (внешняя часть), сгенерированное в среднем из нескольких образцов, составляет 30% [11], его можно получить примерно на 5 млн м ³ .

Отходы масличной пальмы могут быть использованы для производства различных видов продуктов с добавленной стоимостью, что означает ресурсы материала-заменителя в деревообрабатывающей промышленности. Многие исследования посвящены утилизации твердых отходов масличной пальмы, использованию EFB в качестве альтернативы удобрению с использованием отходов EFB и жидким отходам масличной пальмы в качестве наполнителя в биокомпозитах для ДСП или ДВП с использованием цемента в качестве клея или термореактивного клея, такого как карбамидоформальдегид [3].EFB также может использоваться в качестве основного компонента специализированных строительных материалов [12, 13]. Предыдущие исследования и последние исследования отходов биомассы масличной пальмы показали потенциальную возможность их использования для производства различных типов продуктов с добавленной стоимостью, таких как панели средней плотности, блочные плиты, клееный брус (LVL), минерально-стружечная плита, фанера. , ДСП, термореактивные и термопластичные композиты, нанобиокомпозиты, производство целлюлозы и бумаги [14]. Islam et al. [15] использовали OPS в качестве активированного угля.Абдул Халил и др. [16] исследовали переработку OPT и масличной пальмы EFB в новую фанеру. Другие исследователи, такие как Zaidon et al. [17] и Deraman et al. [18] работали над изготовлением древесностружечных плит путем смешивания EFB и каучуковой древесины. Отходы биомассы масличной пальмы на полях и на заводах масличной пальмы показаны на рисунке 1.

Рисунок 1.

Различные формы отходов масличной пальмы и их производные.

Мотивация к использованию OPT в качестве фанеры изначально была связана с трудностями в получении древесины хорошего качества, а также изобилием OPT в развивающихся странах, таких как Малайзия и Индонезия [3].Однако заводы по производству фанеры на основе масличной пальмы утилизируют только около 40% ОПТ, а остальные 60% выбрасываются как отходы из-за недостаточных свойств [19]. Только внешняя часть OPT может использоваться для фанеры, в то время как внутренняя часть OPT, которая недостаточно прочна для использования в качестве пиломатериала, выбрасывается в больших количествах. Он очень чувствителен к агентам разложения из-за высокого содержания влаги (около 80%) [19]. Абдул Халил и др. [16] исследовали разработку гибридной фанеры с использованием OPT и масличной пальмы EFB.Результаты показали, что гибридизация EFB с OPT улучшает некоторые свойства фанеры, такие как прочность на изгиб, выкручивание винта и сопротивление сдвигу.

3. Свойства и характеристика различных отходов масличной пальмы и продуктов их переработки

3.1. Структура и морфология масличной пальмы

Структура клеточной стенки волокон масличной пальмы состоит из первичного слоя (P) и вторичного слоя (S1, S2 и S3). Как правило, волокна масличной пальмы имеют различные вариации по размеру, форме и структуре клеточных стенок.Практически все волокнистые структуры круглые. Слои S1, S2 и S3 прочно связаны и образуют структуры, такие как сэндвичи, в которых углы микрофибрилл S1 и S3 параллельны слоям S2. Такая многослойная структура придает волокну дополнительную прочность для устойчивости к деформации воды, сопротивление изгибу прочности на сжатие и жесткость на изгиб для силы изгиба. Первичные стенки всех волокон масличной пальмы выглядят как тонкий слой. Некоторые первичные стены хорошо различимы между средними ламелями друг от друга.

Исследования показывают, что слой S2 является основным слоем клеточной стенки. Этот слой влияет на прочность отдельного волокна. Было обнаружено, что волокна OPT имеют самые толстые слои S2 (3,43 мкм). В зависимости от толщины слоя S2 OPT считается самым прочным, поскольку прочность волокна зависит от микрофибрилл целлюлозы, которые расположены на одной оси с осью волокна в слое S2 [13, 20, 21].

3.2. Свойства различных отходов масличной пальмы

Волокна EFB представляют собой твердые и прочные многоклеточные волокна, у которых есть центральная часть, называемая лакуной.Морфология пористой поверхности важна для обеспечения лучших механических связей со смолой матрицы для изготовления композитов [22]. Поперечное сечение волокна представляет собой многоугольник с компактным пучком или сосудистым пакетом, окруженным утолщенными слоями клеток. Сосудистые волокна в моноцитах обычно окружены несколькими слоями толстых клеточных стенок, которые обеспечивают прочность на разрыв и силу бокового сжатия [23]. Волокна OPF состоят из сосудистых пучков разного размера. Сосудистые файлы широко встречаются в тонкостенных тканях паренхимы.Каждый пучок состоит из круглых перчаток, сосудов, волокон, флоэмы и ткани паренхимы. Ткани ксилемы и флоэмы четко различимы там, где флоэма разделена на две отдельные части в каждом пучке [12].

Различный химический состав в зависимости от видов растений и частей самого растения. Он также зависит от местоположения, географических условий, возраста, климата и почвенных условий [24]. В таблице 1 показаны различия в химическом составе между различными типами отходов биомассы масличной пальмы.

Таблица 1.

Химический состав отходов биомассы масличной пальмы.

Источники: [25, 26, 27, 28, 29].

Твердые отходы масличной пальмы обладают физическими и механическими свойствами, которые используются во многих областях. В таблице 2 показаны физические и механические свойства различных частей твердых отходов масличной пальмы. Эти свойства очень важны для усиления биомассы в полимерных композитах.Dungani et al. [34] исследовали, что физические, механические и химические свойства различных отходов масличной пальмы были исследованы для оценки для многих приложений.

Таблица 2.

Физико-механические свойства твердых отходов масличной пальмы.

Источники: [30, 31, 32, 33].

3.3. Выделение и характеристика целлюлозных волокон из отходов масличной пальмы

Многие исследователи исследовали выделение и определение характеристик целлюлозных волокон из отходов масличной пальмы.Они изучали выделение целлюлозы из многих частей отходов масличной пальмы, которые подвергаются химической и механической обработке. Существует несколько способов выделения целлюлозы из твердых отходов масличной пальмы, таких как гомогенизация, обработка ультразвуком, электропрядение, кислотный гидролиз и паровой взрыв [33]. Основная цель экстракции целлюлозы — удалить существующие нецеллюлозные компоненты, такие как гемицеллюлоза, лигнин, экстрактивные соединения для получения целлюлозного нановолокна [35].

Ниже приведены результаты нескольких исследователей, которые проводили исследования твердых отходов масличной пальмы.Nasution et al. [36] сообщают, что в их исследованиях была выделена целлюлоза из EFB с помощью соляной кислоты. Результат показывает, что микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ) была обнаружена в форме альфа-целлюлозы. По данным анализа SEM, эта обработка повлияла на структурно-морфологические характеристики микрофибриллированной целлюлозы. Chieng et al. [37] исследовали экстракцию наноцеллюлозы из OPMF путем кислотного гидролиза. Они использовали серную кислоту, чтобы удалить аморфную область целлюлозы, чтобы найти кристаллическую наноцеллюлозу.Результаты показывают, что кристалличность целлюлозы повышается после удаления гемицеллюлозы и лигнина. После анализа поверхность волокна должна быть более гладкой и уменьшенной в диаметре и размере. Диаметр наноцеллюлозы около 1–6 нм, стержнеобразная форма.

Nordin et al. [38] также выделили целлюлозу с серной кислотой на ОБТК. Результат показывает, что нанокристаллическая целлюлоза улучшилась. Анализ ПЭМ показал хорошее диспергирование отдельных волокон в результате химико-механической обработки. Они выяснили, что наноцеллюлоза, полученная из OPF, благодаря своим превосходным свойствам подходит для многих областей применения, таких как тканевая инженерия, медицинские имплантаты, доставка лекарств, перевязка ран и сердечные устройства.Назир и др. [39] производили целлюлозу из EFB с муравьиной кислотой и перекисью водорода. Owolabi et al. [40] изучали выделение целлюлозы из сосудистого пучка позвоночника OPF с использованием гидроксида натрия и перекиси водорода.

Shanmugarajah et al. [41] изучили выделение наноцеллюлозы из EFB и исследовали с помощью серной кислоты. Indarti et al. [42] получили нанокристаллы целлюлозы из EFB с помощью процесса, опосредованного ТЕМПО, с последующей обработкой ультразвуком. Они изучили влияние процесса сушки и замены растворителя на термическую стабильность.

3.4. Получение и характеристика частиц из отходов масличной пальмы

Исследователи предложили несколько методов для получения наночастиц, таких как механический процесс, сверхкритическая жидкостная экстракция и экстракция растворителем [43]. Эти методы предназначены для удаления остаточных примесей из источников, в том числе механического прессования. Наночастицы как одна из форм наноматериалов, таких как нанотрубки и нанослой, зависят от числа размеров в нанодиапазоне. Наночастицы имеют небольшой размер, узкое распределение по размерам, высокую тенденцию к диспергированию и более низкую форму агрегации [44].Производство наноматериалов может производиться различными методами, такими как механическая обработка, химическая обработка, метод электропрядения и так далее.

Абдул Халил и др. [43] исследовали, что ОПС в качестве наночастиц для армирования полимерных композитов. При приготовлении наночастиц они использовали метод экстракции растворителем. Согласно анализу, форма и поверхность обезжиренных частиц ОПС были угловатыми, раздробленными и неправильными. Liauw et al. [45] заявили, что при использовании биоресурсов при экстракции сверхкритической жидкостью нефть высокой чистоты может быть получена.

Многие исследователи также интересовались производством наночастиц масличной пальмы в форме активированного угля и золы масличной пальмы. Ruiz et al. [46] получили и охарактеризовали частицу активированного угля из OPS. Сукиран и др. [47] изучали частицы биоугля из EFB в процессе пиролиза с использованием реактора с псевдоожиженным слоем. Частицы Biochar могут использоваться в качестве топлива в виде брикетов, армирования в полимерных композитах, в качестве противообрастающего покрытия в полимерных мембранах, биокатализатора и чернил. Абдул Халил и др. [48] ​​исследовали наночастицы из золы масличной пальмы (OPA), которая является богатым кремнеземом.Они успешно уменьшают размер с помощью процесса шаровой мельницы в течение 30 часов. Saba et al. [44] исследовали наночастицы из EFB с физической и химической обработкой. Для уменьшения размера макромолекул до наноразмеров использовали высокоэнергетическую шаровую мельницу. Насир и др. [49] удалось получить восстановленный оксид рафемы из оксида рафемы с использованием OPL, PKS и EFB.

4. Возможное применение композитов на основе отходов масличной пальмы

За последние несколько десятилетий наука о полимерах получила широкое развитие с момента появления полимерных композитных материалов, армированных натуральными волокнами.Его композитные материалы из натурального волокна используются в различных областях, таких как автомобильные компоненты, лотки для пакетов, дверные панели, потолочные панели, приборные панели и детали интерьера [50].

Использование натурального волокна, такого как связка пустых плодов масличной пальмы (EFB), в полимерных композитах имеет некоторые преимущества, такие как низкая плотность, низкая стоимость, возобновляемость и способность к биологическому разложению [51, 52]. Использование биомассы из отходов масличной пальмы было продемонстрировано на лабораторных и предпроизводственных уровнях в качестве альтернативного древесного сырья для производства биокомпозитов, например, древесностружечных плит, древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ) и других [53].Это основные характеристики и свойства волокон, которые важны и позволяют интегрировать отходы биомассы масличной пальмы в существующие отрасли промышленности с целью производства продукции.

4.1. Традиционный композит на основе отходов масличной пальмы

Отходы биомассы включают ствол, пустой плод, листья, волокна мезокарпа и т. Д., Которые можно преобразовать в различные биокомпозитные продукты. Тип обычных композитных характеристик может быть адаптирован к конечному использованию продукта с каждой классификацией категории: простая низкая и высокая плотность.Обычные композиты используются в некоторых конструкционных и неструктурных изделиях, включая панели для внутреннего закрытия, панели для наружного использования в мебели и опорных конструкциях многоквартирных домов. Обзор каждого потенциального биокомпозитного продукта, который может быть изготовлен из отходов масличной пальмы, представлен в Таблице 3.

Таблица 3.

Обычный композит на основе отходов масличной пальмы.

4.2. Полимерные композиты на основе отходов масличной пальмы

В этом разделе представлен обзор использования волокон из отходов масличной пальмы в области композитных материалов. Полимеры на биологической основе, такие как полимолочная кислота (PLA), полигидроксибутират (PHB), сложный эфир целлюлозы, пластик на основе сои, крахмальный пластик, полимер триметилентерефталат (PTT), функциональная смола на основе растительного масла и термореактивные и эластомерные биокомпозиты (Таблица 4) произвела революцию в мире пластика и нефти с помощью биоразлагаемого полимера.

Таблица 4.

Термореактивный материал на основе биокомпозитного полимера и эластомера.

Кроме того, волокно масличной пальмы может использоваться в качестве наполнителя в термопластах и ​​термореактивных композитах (Таблица 5). Этот композит находит широкое применение в автомобильной мебели и компонентах. В Малайзии исследования и разработки в этой области наконец достигли уровня коммерциализации, чтобы разработать термопластичный композит, термореактивный и эластомерный композит для компонентов, используемых в производстве протонных автомобилей [6]. Кроме того, гибридные композиты также имеют более низкий модуль упругости, чем негибридные композитные композиты из масличной пальмы / PF.Исследования и производство различных гибридных композитов на основе волокна масличной пальмы перечислены в Таблице 6.

Таблица 5.

Биокомпозитный полимер на основе термопласта.

Таблица 6.

Гибридные композиты на основе волокон масличной пальмы.

5. Преобразование лигноцеллюлозы из отходов масличной пальмы в наноцеллюлозу

Лигноцеллюлоза из волокон масличной пальмы, таких как гемицеллюлоза, лигнин и особенно целлюлоза, также потенциально используются в нанотехнологиях. Волокно пульпы из волокна масличной пальмы для производства элемента сетевой структуры, такого как наноразмерная сетка, называемая микрофибриллом целлюлозы, получают путем механической обработки волокон пульпы, которая включает процесс разглаживания и процесс гомогенизации под высоким давлением.Степень фибрилляции волокон пульпы увеличивает гибкость волокна при изгибе [75, 84]. Это увеличение связано с полной фибрилляцией большинства волокон. При использовании пульпы (целлюлозы) в качестве усиленного усилителя с дополнительной гомогенизацией под высоким давлением прочность композита будет линейно увеличиваться относительно значений водостойкости и других свойств [91].

Обычно родственные материалы, такие как гидролизованная микрокристаллическая целлюлоза, быстро свертываются при сливе [92].Это усложнит следующий процесс. Следовательно, модификация поверхности должна выполняться так, чтобы целлюлоза имела совместимость с матрицей. Примерами применения нанофибриллярной целлюлозы с поверхностным покрытием являются высокоэффективные пленки и материалы из нанокомпозитов, материалы с превосходными гидрофобными поверхностями, а также оптическими свойствами, электропроводностью, магнитной или уникальной адсорбцией, новые волокна на основе древесины с наносканами или модифицированные текстуры поверхности [ 93]. Продукция включает фильтры, текстиль, пленки, упаковочные материалы, детали для литья и форм.

Сообщалось о различных методах выделения лигноцеллюлозы на основе отходов масличной пальмы от лигноцеллюлозы до наноцеллюлозы или наночастиц, их можно использовать в процессах химической обработки, механической обработки и химио-механической обработки [39, 94, 95]. кажется эффективным в удалении компонентов лигнина и гемицеллюлозы из волокна EFB пальмового масла. Mazlita et al. [96] предположили, что процесс химической обработки ультразвуком был успешно произведен из лигноцеллюлозной биомассы ствола масличной пальмы (OPT).

Характеристики наноцеллюлозы из отходов масличной пальмы имеют большой потенциал в таких областях, как усилители прочности. Полимерные композиты изучаются с первой половины двадцатого века. Наноцеллюлозу, экстрагированную из лигноцеллюлозной биомассы масличной пальмы, можно разделить на две основные подкатегории: нанофибриллированная целлюлоза (NFC) и нанокристаллическая целлюлоза (NCC). Исследования по выделению нановолокон из биомассы масличной пальмы, такой как пустая гроздь плодов, проводились на протяжении многих лет [97].Сообщалось, что нановолокна целлюлозы из волокон масличной пальмы могут использоваться в качестве армирующего агента в композитных материалах. Между тем, исследования по использованию нанонаполнителя отходов масличной пальмы, такого как скорлупа масличной пальмы и зола масличной пальмы, для производства древесных композитов были проведены Dungani et al. [98] и Sasthiryar et al. [99]. В целом результаты этих исследований показывают, что добавление нанонаполнителя может улучшить свойства композитов. Результаты исследований по выделению наноцеллюлозы из биомассы масличной пальмы и связанных с ней методов при различной обработке показаны в таблице 7.

Таблица 7.

События в исследовании выделения наноцеллюлозы из биомассы масличной пальмы с помощью различных методов и связанных с ними приложений.

6. Заключение

Производство масличных пальм производит большое количество отходов во время сбора урожая, пересадки и переработки на предприятии.Как правило, до сих пор только 10% остатков биомассы масличной пальмы используется в качестве биокомпозитного промышленного сырья или в качестве альтернативного материала-заменителя древесного сырья. Отходы масличной пальмы, содержащие лигноцеллюлозу, могут использоваться для производства биоматериала в качестве усиления в традиционных биокомпозитных продуктах (формованные панели, фанера, ДВП, гибридный биокомпозит и т. Д.) И в современных биокомпозитах (термопласты, термореактивные пластмассы и эластомеры). Биоматериал можно производить с обработкой или без нее.Это означает, что биоматериал масличной пальмы может быть получен из волокна и изолированного содержания целлюлозы. Биоматериал из отходов масличной пальмы играет важную роль в полимерных композитах, и его можно классифицировать по их происхождению. Типы биоматериала могут быть приготовлены из ствола, пустой грозди фруктов, вайи и скорлупы. Армирование биоматериалов из разных частей масличной пальмы термопластами и термореактивом даст разные характеристики. Различные характеристики из-за физических и механических свойств волокон масличной пальмы в основном зависят от их химического состава.Упрочнение отходов масличной пальмы в полимерные композиты показало чувствительность определенных механических и термических свойств к влагопоглощению. Эти явления можно уменьшить, применяя обработку поверхности волокна.

Кроме того, биоматериал из отходов масличной пальмы, усиливающий полимерные композиты, может повысить способность к биологическому разложению, уменьшить загрязнение окружающей среды, снизить стоимость и риски. Проблема утилизации отходов направила большинство научных исследований на экокомпозитные материалы, которые легко разлагаются и усваиваются биологическим агентом.Характеристики армирования биоматериала в полимерной матрице дают некоторые характеристики, такие как физические свойства, химические свойства, механический состав, а также взаимодействие между волокном как наноматериалом и матрицей.

Благодарности

Авторы выражают благодарность Institut Teknologi Bandung (ITB) за предоставление грантов исследовательскому университету (P3MI-ITB) и Министерству исследований, технологий и высшего образования за грантовую схему фундаментальных исследований (FRGS-115 / RISTEKDIKTI / 2016 ).

Конфликт интересов

Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Свойства масла канолы | Государственный университет Оклахомы

Опубликовано в декабре 2018 г. | Id: FAPC-222

От Натан Данфорд

Канола была выведена из семян рапса с использованием традиционных методов селекции.В оригинальные сорта рапса содержат большое количество жирной кислоты под названием «эруковая кислота». и соединение под названием «глюкозинолаты». Испытания подкормки рапсовым маслом, проведенные с грызуны указали, что высокий уровень эруковой кислоты в масле приводит к жировым отложениям в сердце и скелетные мышцы и нарушение роста животных. Глюкозинолат в рапсе мука (остатки семян после экстракции масла) была вредна для домашней птицы, свиней и жвачных животных.Гидролиз глюкозинолатов дает изотиоцианаты и другие серосодержащие соединения, которые препятствуют поглощению йода щитовидной железой, способствуют заболевание печени и снижение роста и набора веса животных.

Экономическая рентабельность операций по переработке масличных культур зависит от степени использования масличного шрота в качестве корма для животных.Содержание эруковой кислоты и глюкозинолатов в семенах пришлось уменьшить, чтобы рапсовый шрот использовался в качестве корма для животных. В 1970-х годах разведение Результатом этих усилий стал первый в мире сорт с низким содержанием эруковой кислоты и глюкозинолатов. Brasicca napus , часто называемый рапсом двойного нуля. Термин «рапс» был зарегистрирован западным Canadian Oilseed Crushers в 1978 году, а затем передана Совету Канолы по рапсу. в 1980 г.Название канола относится к тем сортам, которые содержат менее 5 процентов эруковая кислота в масле и 3 мг / г алифатических глюкозинолатов в еде. В 1986 г. определение канолы было изменено на линии Brasicca napus и Brasicca rapa, содержащие менее 2 процентов эруковой кислоты в масле и менее более 30 микромоль / г глюкозинолатов в воздушно-сушеной безмасляной муке. Сегодня имя «Рапс» в основном используется на Американском континенте и в Австралии.В Европе «рапс» Этот термин обычно используется для обозначения исходных сортов рапса с высоким и низким содержанием эруковой кислоты.

видов Brasicca содержат как весенние, так и зимние формы, которые различаются яровизацией. (воздействие низких температур на растения или семена для стимулирования цветения или улучшения производство семян) требование.Озимый тип B. napus — основная культура рапса, выращиваемая в большей части Европы и в некоторых частях Китая. Тип пружины B. napus производится в Канаде, Северной Европе и Китае. В Австралии и на юго-востоке В Соединенных Штатах, где зимы достаточно мягкие, весенний тип B. napus можно выращивать как озимую культуру осеннего посева. Весенний B. рапа — основная культура, выращиваемая на большей части Канады, Северной Европы, Китая и Индии.весна типы B. j uncea доминируют в Индии, а также в ограниченной степени выращиваются в Канаде и Европе. для использования приправы.

В 2004 году был начат проект Оканола по внедрению озимого рапса в качестве севооборота. для пшеницы в Оклахоме. Считалось, что озимый рапс может быть не только хорошим севооборотом. Эта культура может быть более прибыльной, чем озимая пшеница.С тех пор посевные площади канолы значительно увеличились, и многие производители пшеницы в Оклахоме очистили свои заросшие сорняками пшеничные поля, улучшили качество пшеницы и увеличили объем пшеницы урожайность кормов и зерна за счет включения рапса в севооборот.

В зависимости от сорта, используемых агрономических приемов и региона выращивания канола семена содержат от 35 до 45 процентов (от веса семян) и даже больше масла.Как и другие масличные семена, семена канолы проходят физическую очистку (Информационный бюллетень — FAPC 158) с последующей экстракцией масла (Информационный бюллетень — FAPC 159) для получения сырого масла, а затем очищаются до пищевого качества (Информационный бюллетень — FAPC 160). Типичный состав сырого и рафинированного масла канолы показан в таблице 1. Съедобное масла в основном состоят из триацилглицеридов (ТАГ), которые представляют собой сложные эфиры одной молекулы. глицерина и трех молекул жирных кислот (Информационный бюллетень — FAPC 196).Фосфолипиды удаляются из сырой нефти в процессе рафинирования. Основные компоненты Неомыляемой фракции масел являются токоферолы и фитостерины. Токоферолы признаны природными антиоксидантами. Неочищенное масло канолы содержит относительно большое количество токоферолов, 500-1000 мг / кг. Есть ряд клинических исследований, указывающих на что фитостерины могут снизить уровень холестерина в крови. Общее количество фитостеринов в масле канолы колеблется от 0.7 процентов и 1 процент. К сожалению, токоферолы и фитостерины теряются во время традиционной очистки пищевого масла, и они в конечном итоге в побочных продуктах. Качество пищевых масел оценивается путем измерения содержания свободных жирных кислот. (FFA) содержание или кислотность и определение наличия или отсутствия продуктов окисления в масле путем измерения значений пероксида и анизидина (Информационный бюллетень — FAPC 197).

Физические свойства масла канолы определяются его составом (Таблица 2).Жирный кислотный состав масла существенно влияет на его плотность. Насыщенные жиры кислоты имеют более высокую плотность, чем мононенасыщенные жирные кислоты (MUFA) и полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК). Вязкость — это относительная толщина или устойчивость масла к течь. Рафинированное масло канолы имеет более высокую вязкость, чем соевое масло. Дым точка — это температура, при которой масло выделяет непрерывный поток дыма во время обогрев.Этот параметр важен для оценки пригодности масла для жарки. Приложения. Как правило, в правилах указывается минимум 200 градусов Цельсия. Точка дыма масла канолы выше 200 градусов по Цельсию. Холодный тест измеряет устойчивость масла к образованию отложений при 0 или 4 градусах Цельсия. Высокое содержание насыщенных жирных кислот в масле вызывает осаждение при низких температурах.Холодный тест полезен при выборе масла для заправки салатов и производства биодизеля.

Таблица 1. Состав масла канолы. *

* Адаптировано из публикации Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, 6-е издание. Редактор: Ф. Шахиди. Джон Уайли и сыновья, Нью-Джерси

Таблица 2. Физические свойства масла канолы. *

* Адаптировано из публикации Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, 6-е издание. Редактор: Ф. Шахиди. Джон Уайли и сыновья, Н.J. См. Информационный бюллетень — FAPC 196 для определения параметров, перечисленных в таблице.

Таблица 3 . Состав жирных кислот рапсового, рапсового и соевого масла (%). *

* По материалам Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, 6-е издание. Редактор: Ф. Шахиди. Джон Уайли и сыновья, Нью-Джерси

HEAR: Рапсовое масло с высоким содержанием эруковой кислоты, LLCAN: Рапсовое масло с низким содержанием линоленовой кислоты, HOCAN: Масло канолы с высоким содержанием олеиновой кислоты, LTCAN: масло канолы с высоким содержанием лауриновой кислоты, GLCO: линоленовая кислота с высоким уровнем гамма кислое масло канолы, МНЖК: мононенасыщенные, ПНЖК: полиненасыщенные

Состав жирных кислот масла контролируется генетически и успешно модифицированы для производства продуктов, специально предназначенных для конечного использования.Масло канолы товарное содержит только следы эруковой кислоты, от 5 до 8 процентов насыщенных жирных кислот, от 60 до 65 процентов MUFA и от 30 до 35 процентов PUFA. Селекционеры разработали низколиноленовый (около 2 процентов), с высоким содержанием олеиновой кислоты (от 60 до 85 процентов), с высоким содержанием лауриновой кислоты (39 процентов), с высоким содержанием стеариновой кислоты (40 процентов), канола с высоким содержанием пальмитиновой (10 процентов) и гамма-линоленовой кислот масла (таблица 2).Когда содержание линоленовой кислоты в масле канолы было снижено до меньшего более 2 процентов, стабильность при хранении и жарка масла и стабильность при хранении жареных продуктов, таких как французский огонь, были улучшены по сравнению с обычными рапсовое масло. Состав жирных кислот масла канолы с высоким содержанием олеиновой кислоты похож на оливкового масла. Это масло демонстрирует лучшую стабильность при жарке и дает более высокое качество. жареные продукты, чем обычное масло канолы.Канола с высоким содержанием лауриновой кислоты разработана для использование в кондитерских изделиях, покрытиях, отбеливателях для кофе, взбитых топпингах и начинки Приложения. Масло канолы с высоким содержанием стеариновой кислоты может быть одним из вариантов устранения трансжиров. (Информационные бюллетени — FAPC 133, 134, 164) в пищевых продуктах, особенно в хлебе и хлебобулочных изделиях. Масло канолы, содержащее около 10-процентная пальмитиновая кислота имеет лучшие свойства кристаллизации, которые важны во многих пищевых продуктах, включая маргарин, шоколад, масло и шортенинги.Твердый Жировая кристаллическая фаза влияет на внешний вид, текстуру, растяжимость и функциональность продукты. Масло канолы, богатое гамма-линоленовой кислотой, было разработано для здорового питания. рынок. Существуют клинические исследования, показывающие, что гамма-линоленовая кислота полезна для лечение атопического дерматита и уменьшение воспаления при ревматоидном артрите с несколько побочных эффектов. Гамма-линоленовая кислота действует только при пероральном приеме.Там есть нет доказательств того, что актуальные приложения будут эффективны. Гамма-линоленовая кислота также может регулировать иммунную систему. В Диетических рекомендациях указывается рекомендуемая диета. (DRI) для незаменимых жирных кислот, альфа-линоленовой кислоты (ALA) и линолевой кислоты оба ПНЖК содержатся в масле канолы. Поскольку ALA менее распространена, чем линолевая кислота в американской диете, потребление продуктов, содержащих эту жирную кислоту омега-3 (Информационный бюллетень — FAPC 135, 211).Масло канолы имеет самое высокое содержание ALA среди других товарных овощей. масла.

Помимо ПНЖК, масло канолы богато МНЖК и является хорошим источником витамина Е (альфа токоферол), который американцы часто недополучают. На основе 2000 калорий В соответствии с диетическим руководством USDA Food Guide рекомендует ежедневно принимать 24 грамма МНЖК, 20 граммов ПНЖК, 1.7 граммов ALA и 9,5 миллиграммов витамина Е. Одна столовая ложка стандартного канолы масло содержит 9 граммов MUFA, 4 грамма PUFA, около 1 грамма ALA и почти 1 мг витамина. E. В 2000 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) подтвердило GRAS (Обычно Признано безопасным) статус масла канолы. Правило, выпущенное FDA в 2006 году, позволяет здоровью заявить о маркировке пищевых продуктов, изготовленных с использованием рапсового масла.В утвержденном заявлении о состоянии здоровья говорится: «Ограниченные и не окончательные научные данные свидетельствуют о том, что употребление около 1 ½ столовых ложек (19 граммов) масла канолы в день может снизить риск ишемической болезни сердца из-за содержание ненасыщенных жиров в масле канолы ».

Масло канолы широко используется в качестве растительного масла, масла для салатов и для приготовления маргарина.Товар масло канолы с низким содержанием насыщенных жирных кислот, которые могут оказывать неблагоприятное воздействие на кровь уровень холестерина. Следовательно, замена высоконасыщенных масел (например, животных жиров, семян хлопка) с маслом канолы в диете — хороший вариант для более здорового образа жизни.

Некоторые другие текущие и потенциальные непищевые применения масла канолы включают гидравлическую жидкость, биодизель, косметика, моторные масла, масла-теплоносители, средства для демонтажа форм, растворители, смазочные материалы и составы печатных красок.

Список литературы

Промышленные масложировые продукты Bailey’s, 6-е издание. Редактор: Ф. Шахиди. Джон Вили и сыновья, штат Нью-Джерси.

Совет рапса

U.S. CanolaAssociation

Нурхан Данфорд
FAPC Специалист по маслам / масличным культурам

Была ли эта информация полезной?

Глоссарий терминов, используемых для объяснения терапевтических свойств эфирных масел.

Ниже приведены краткие пояснения терминов, используемых для объяснения терапевтических свойств эфирных масел.