a b s t r a c tHydrogenation and hy

a b s t r a c t
Hydrogenation and hydrogenolysis reactions, which are used in the chemical industry for the synthesis
of organic compounds, are very expensive operations because of the need for facilities that can liquefy,
transport, and store the hydrogen produced through steam reforming of natural gas. We have therefore
developed a novel approach for hydrogenation that does not require the use of high-cost facilities. Using
this, zerovalent iron (Fe) and water (H2O) are introduced as an in situ hydrogen donor system for the
transformation of methyl laurate into lauryl alcohol over a Ru-based catalyst. This combination of a
Ru–Sn–Mo/C catalyst with a Fe/H2O system showed significantly higher transformation rates for the
conversion of methyl laurate into lauryl alcoholthan a conventional reaction system that uses pressurized
hydrogen. The reason for this is that the new system produces lauric acid as an intermediate during the
reaction, which is more efficiently hydrogenized into lauryl alcohol over the Ru–Sn–Mo/C catalyst. The
Fe/H2O system played two important roles: a hydrogen source for the hydrogenation reaction and a
catalyst for the generation of lauric acid by methyl laurate hydrolysis.
© 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.
1. Introduction
Hydrogen (H2) is an important chemical feedstock and emerging
energy carrier thatis typically produced from hydrocarbon fuels
through steam reforming, partial oxidation, or autothermal reforming.
Industrial production of H2 is predominantly dependent on the
steam reforming of methane, the economic viability of which is
adversely affected as the scale of a production plant is decreased
[1]. Large plants for hydrogen production are therefore necessary to
ensure the most cost-effective operations. Additionally, as hydrogen
gas needs to be converted into compressed H2 gas or liquid H2
for transportation and storage purposes, its use can be quite expensive.
Indeed, it can cost in excess of 200 million US dollars to carry
out the comprehensive processes of H2 liquefaction (51 t d−1, 75
million US dollars), transportation (12,000 m3/ship, 82 million US
dollars), and storage (3000 m3 plant−1, 54 million US dollars) [2].
Given these costs, any method that could allow reduction reactions
such as hydrogenation and hydrogenolysis to proceed without the
use of expensive hydrogen would be highly desirable.
∗ Corresponding author.
E-mail addresses: yuichi [e-mail], [e-mail]
(Y. Kita).
Hydrogenation and hydrogenolysis reactions are hugely signifi-
cant catalytic reactions that are used in the laboratory and chemical
industry for organic synthesis. Recently, biomass resources, particularly
unused biomass such as agricultural residues and forest
offcuts, have garnered significant attention as sustainable and
renewable raw materials for the production of chemicals [3–5].
However, the viability of converting biomass resources into valuable
chemicals via hydrogenation and hydrogenolysis reactions
depends on their location characteristics with regards to the
scale and ease of biomass feedstock procurement, hydrogen
production and storage capacities, and product transfer networks.
New catalytic procedures that have been explored for
hydrogenation and hydrogenolysis in the absence of any added
hydrogen include: aqueous phase reforming (e.g., C3H8O3 (glycerol)
+ 3H2O→3CO2 + 7H2) [6–9], catalytic transfer hydrogenation
(e.g., C3H8O (2-propanol)→C3H6O (acetone) + H2) [10–12], and
water gas shift reactions (CO + H2O = CO2 + H2)[13–15]in which the
supply of hydrogen comes from an in situ source.
It is well known that hydrogen can be produced by chemically
reacting metals and metal oxides such as Fe [16–18], Zn [19,20],
W [17], FeO [21], MnO [22], SnO [23], and Ce2O3 [24] with steam
at elevated temperatures. Hydrogenation reactions that employ a
reaction between metals (Al, Fe, Mn, and Zn) and water have also
been investigated for the reduction of many organic and inorganic

Hasil (Bahasa Indonesia) 1:

b s t r c tReaksi hidrogenasi dan hydrogenolysis, yang digunakan dalam industri kimia untuk sintesissenyawa organik, adalah operasi yang sangat mahal karena kebutuhan untuk fasilitas yang dapat mencairkan,transportasi, dan menyimpan hidrogen diproduksi melalui reformasi uap gas alam. Kami memiliki karena itumengembangkan pendekatan baru untuk hidrogenasi yang tidak memerlukan penggunaan fasilitas biaya tinggi. Menggunakanzerovalent ini, besi (Fe) dan air (H2O) diperkenalkan sebagai sistem donor hidrogen di situ untuktransformasi metil laurate menjadi lauryl alkohol selama katalis berbasis Ru. KombinasiRu-Sn-Mo/C katalis dengan sistem Fe H2O menunjukkan tingkat transformasi secara signifikan lebih tinggi untukkonversi metil laurate ke lauryl alcoholthan sistem konvensional reaksi yang menggunakan bertekananhidrogen. Alasan untuk ini adalah bahwa sistem baru menghasilkan asam laurat sebagai perantara selamareaksi, yang lebih efisien hydrogenized ke lauryl alkohol selama katalis Ru-Sn-Mo/C. TheFe H2O sistem memainkan peran penting dua: sumber hidrogen untuk reaksi hidrogenasi dankatalis untuk generasi asam laurat metil laurate hidrolisis.© 2016 Elsevier BV Semua Hak, milik.1. PendahuluanHidrogen (H2) adalah penting bahan baku kimia dan munculenergi pembawa thatis biasanya dihasilkan dari bahan bakar hidrokarbonmelalui Uap mereformasi, oksidasi parsial atau autothermal reformasi.Produksi industri H2 sebagian besar bergantung padaUap mereformasi metana, viabilitas ekonomi yang adalahterpengaruh sebagai skala pabrik produksi menurun[1]. besar tanaman untuk produksi hidrogen karena itu diperlukan untukmemastikan operasi yang paling efektif. Selain itu, sebagai hidrogengas perlu dikonversi menjadi gas dikompresi H2 atau cair H2untuk transportasi dan tujuan penyimpanan, penggunaannya dapat cukup mahal.Memang, ini dapat biaya lebih dari 200 juta dolar AS untuk membawakeluar komprehensif proses pencairan H2 (51 t d−1, 75juta dolar AS), transportasi (12.000 m3/kapal, 82 juta USdolar), dan penyimpanan (3000 m3 plant−1, 54 juta dolar AS) [2].Mengingat biaya-biaya tersebut, metode yang dapat memungkinkan pengurangan reaksiseperti hidrogenasi dan hydrogenolysis untuk melanjutkan tanpapenggunaan hidrogen mahal akan sangat diinginkan.∗ Corresponding penulis.Alamat e-mail: yuichi [e-mail], [e-mail](Y. Kita).Reaksi hidrogenasi dan hydrogenolysis adalah sangat ungkapan-cant katalitik reaksi yang digunakan di laboratorium dan bahan kimiaindustri untuk sintesis organik. Baru-baru ini, sumberdaya biomassa, terutamatidak terpakai biomassa seperti limbah pertanian dan hutanoffcuts, telah mengumpulkan perhatian yang signifikan sebagai berkelanjutan danbahan baku terbarukan untuk produksi bahan kimia [3-5].Namun, kelangsungan hidup mengubah sumber biomassa menjadi berhargabahan kimia melalui reaksi hidrogenasi dan hydrogenolysistergantung pada karakteristik lokasi mereka sehubungan denganskala dan kemudahan biomassa pengadaan bahan baku, hidrogenproduksi dan kapasitas penyimpanan, dan produk mentransfer jaringan.Prosedur katalitik baru yang telah dijajaki untukhidrogenasi dan hydrogenolysis dalam ketiadaan salah ditambahkanhidrogen meliputi: fasa air mereformasi (misalnya, C3H8O3 (gliserol)+ 3H2O→3CO2 + 7 H 2) [6-9], hidrogenasi katalitik transfer(misalnya, C3H8O (2-propanol) →C3H6O (aseton) + H2) [10-12], dangas air pergeseran reaksi (CO + H2O = CO2 + H2) [13 – 15] di manapasokan hidrogen berasal dari sumber di situ.Hal ini juga diketahui bahwa hidrogen dapat diproduksi oleh kimialogam bereaksi dan oksida logam seperti Fe [16 – 18], Zn [19,20],W [17], FeO [21], MnO [22], SnO [23] dan Ce2O3 [24] dengan Uappada suhu tinggi. Hidrogenasi reaksi yang mempekerjakanreaksi antara logam (Al, Fe, Mn, dan Zn) dan air juga telahtelah diselidiki pengurangan banyak organik dan anorganik

Hasil (Bahasa Indonesia) 2:

abstrak
Hidrogenasi dan hidrogenolisis reaksi, yang digunakan dalam industri kimia untuk sintesis
senyawa organik, adalah operasi yang sangat mahal karena kebutuhan untuk fasilitas yang dapat mencairkan,
transportasi, dan menyimpan hidrogen yang dihasilkan melalui steam reforming gas alam. Oleh karena itu kami telah
mengembangkan pendekatan baru untuk hidrogenasi yang tidak memerlukan penggunaan fasilitas biaya tinggi. Menggunakan
ini, besi bervalensi-nol (Fe) dan air (H2O) diperkenalkan sebagai in situ sistem donor hidrogen untuk
transformasi metil laurat menjadi lauril alkohol melalui katalis berbasis Ru. Kombinasi ini dari
/ C katalis Ru-Sn-Mo dengan sistem Fe / H2O menunjukkan tingkat transformasi signifikan lebih tinggi untuk
konversi metil laurat menjadi lauril alcoholthan sistem reaksi konvensional yang menggunakan bertekanan
hidrogen. Alasan untuk ini adalah bahwa sistem baru menghasilkan asam laurat sebagai perantara selama
reaksi, yang lebih efisien hydrogenized ke lauril alkohol selama / C katalis Ru-Sn-Mo. The
sistem Fe / H2O memainkan dua peran penting: sumber hidrogen untuk reaksi hidrogenasi dan
. Katalis bagi generasi asam laurat dengan metil laurat hidrolisis
© 2016 Elsevier-undang.
1. Pendahuluan
Hidrogen (H2) merupakan bahan baku kimia yang penting dan berkembang
pembawa energi thatis biasanya dihasilkan dari bahan bakar hidrokarbon
melalui reformasi kukus, oksidasi parsial, atau autothermal reformasi.
Produksi industri dari H2 didominasi tergantung pada
reformasi kukus metana, kelangsungan hidup ekonomi yang adalah
terpengaruh sebagai skala pabrik produksi menurun
[1]. Oleh karena itu tanaman besar untuk produksi hidrogen yang diperlukan untuk
memastikan operasi yang paling hemat biaya. Selain itu, hidrogen
gas perlu diubah menjadi gas H2 dikompresi atau H2 cair
untuk keperluan transportasi dan penyimpanan, penggunaannya bisa sangat mahal.
Memang, dapat biaya lebih dari 200 juta dolar AS untuk melaksanakan
keluar proses komprehensif H2 pencairan (51 td-1 75
juta dolar AS), transportasi (12.000 m3 / kapal, 82 juta US
dolar), dan penyimpanan (3000 m3 tanaman-1, 54 juta dolar AS) [2].
Mengingat biaya ini, metode apapun yang bisa memungkinkan reaksi reduksi
seperti hidrogenasi dan hidrogenolisis untuk melanjutkan tanpa
penggunaan hidrogen mahal akan sangat diinginkan.
* penulis Sesuai.
alamat E-mail: Yuichi [e-mail], [e-mail]- u.ac.jp
(Y. Kita).
Hidrogenasi dan reaksi hidrogenolisis adalah sangat signifikan
reaksi katalitik tidak bisa yang digunakan di laboratorium dan kimia
industri untuk sintesis organik. Baru-baru ini, sumber biomassa, khususnya
biomassa yang tidak terpakai seperti residu pertanian dan hutan
offcuts, telah mengumpulkan perhatian yang signifikan sebagai berkelanjutan dan
bahan baku terbarukan untuk produksi bahan kimia [3-5].
Namun, kelangsungan hidup mengkonversi sumber biomassa menjadi berharga
kimia melalui hidrogenasi dan reaksi hidrogenolisis
tergantung pada karakteristik lokasi mereka berkaitan dengan
skala dan kemudahan pengadaan bahan baku biomassa, hidrogen
kapasitas produksi dan penyimpanan, dan jaringan mentransfer produk.
prosedur katalitik baru yang telah dieksplorasi untuk
hidrogenasi dan hidrogenolisis dalam tidak adanya menambahkan
hidrogen mencakup : fase air reformasi (misalnya, C3H8O3 (gliserol)
+ 3H2O → 3CO2 + 7H2) [6-9], katalitik hidrogenasi transfer
(misalnya, C3H8O (2-propanol) → C3H6O (aseton) + H2) [10-12], dan
reaksi pergeseran gas air (CO + H2O = CO2 + H2) [13-15] di mana
pasokan hidrogen berasal dari dalam sumber in situ.
Hal ini juga diketahui bahwa hidrogen dapat diproduksi oleh kimia
bereaksi logam dan oksida logam seperti Fe [16-18], Zn [19,20],
W [17], FeO [21], MnO [22], SnO [23], dan Ce2O3 [24] dengan uap
pada suhu yang tinggi. Reaksi hidrogenasi yang mempekerjakan
reaksi antara logam (Al, Fe, Mn, dan Zn) dan air juga
telah diteliti untuk pengurangan banyak organik dan anorganik