發(fā)布時間：2020-10-09 13:37

　　 隨著交通運輸、機械加工等行業(yè)的迅猛發(fā)展,作為一種危險廢棄物,廢機油的環(huán)境污染問題日益凸顯,其處理處置已經(jīng)成為了必須關(guān)注的重點環(huán)境問題之一。與此同時,交通運輸業(yè)對柴油和汽油的需求也日益擴大。因此開展廢機油熱解制備高品質(zhì)柴油,在實現(xiàn)廢機油資源化利用的同時,可以緩解我國石油資源的緊缺現(xiàn)狀,成為了一個具有環(huán)保和經(jīng)濟雙重價值的重要研究方向。論文針對廢機油的疏水特性,創(chuàng)新性的提出了催化劑的親油性改性思路,開展了親油性CeO_2/Al_2O_3催化劑的制備及其催化熱解廢機油制備高品質(zhì)柴油的實驗研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)采用溶膠凝膠法制備NiO/Al_2O_3、NiO/SiO_2、CeO_2/Al_2O_3和CeO_2/SiO_2四種催化劑,通過熱重分析和熱解實驗,以熱解油產(chǎn)率為依據(jù)對廢機油熱解催化劑進(jìn)行了篩選,得出催化劑對熱解油產(chǎn)率大小的影響具有如下順序:CeO_2/Al_2O_3NiO/SiO_2CeO_2/SiO_2NiO/Al_2O_3。綜合熱重分析和熱解實驗結(jié)果,篩選出CeO_2/Al_2O_3作為廢機油催化熱解制柴油的催化劑。(2)以CeO_2/Al_2O_3為廢機油熱解催化劑,研究了CeO_2負(fù)載量、催化劑投加量、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度四個影響因素對廢機油催化熱解反應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)CeO_2負(fù)載量為25wt.%,投加量為1.8g/30.0g廢機油,反應(yīng)時間為60min,反應(yīng)溫度為330℃時,熱解油產(chǎn)率達(dá)到最大值85.33%。油品分析結(jié)果表明,使用25wt.%CeO_2/Al_2O_3催化熱解得到的熱解油凝點都維持在-10℃左右,十六烷值指數(shù)范圍為31.28~37.30,碳原子數(shù)范圍為6~26,密度范圍為0.876~0.889g/cm~3。除凝點外,與輕柴油(國VI標(biāo)準(zhǔn))還有一定差距。(3)采用十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉和鈦酸酯偶聯(lián)劑對25wt.%CeO_2/Al_2O_3催化劑進(jìn)行親油性改性。以親油化度最大(69.7%)的改性催化劑研究其催化熱解廢機油的效果,通過單因素實驗和正交實驗研究,發(fā)現(xiàn)在改性催化劑投加量為1.8g/30.0g廢機油,反應(yīng)時間為50min,反應(yīng)溫度為340℃時,熱解油產(chǎn)率達(dá)到最大值92.33%。(4)使用改性催化劑催化熱解廢機油制備的熱解油,其凝點降低到-15℃左右,密度降低到0.824~0.836g/cm~3,十六烷值指數(shù)提高到55.82~61.37。上述指標(biāo)均達(dá)到了-10#輕柴油(國VI標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定的范圍。綜上所述,從實驗測定的指標(biāo)來看,采用親油性改性的25wt.%CeO_2/Al_2O_3催化劑,成功利用廢機油制備出了滿足國VI標(biāo)準(zhǔn)的-10#輕柴油,其產(chǎn)率達(dá)到了92.33%。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X703;O643.36
【部分圖文】：

圖 1-2 2016 年我國石油進(jìn)口格局Figure 1-2 The Pattern of China’s Petroleum Import in 2016綜上所述，目前我國廢機油被大量廢棄導(dǎo)致環(huán)境污染、資源浪費等嚴(yán)重問題。與此，石油資源的現(xiàn)狀也不容樂觀，在這雙重壓力之下對廢機油進(jìn)行回收再利用制備油成為了一種有價值的解決方案，不僅對環(huán)境保護(hù)有著重要的意義，而且還可以有限的石油資源[8-10]。廢機油處理處置現(xiàn)狀由于廢機油的大量廢棄以及其帶來的嚴(yán)重危害，國內(nèi)外對廢機油的處理處置都非視，但是還沒有非常完善以及高效的處理手段來應(yīng)對廢棄機油。目前，國外廢機油的處理主要集中于將廢機油作為添加劑或者輔助用料改善瀝青

中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 還可直接利用廢機油本身含有的各種金屬以及金屬氧機油可以不需要在預(yù)處理中去除金屬及其氧化物雜質(zhì)催化劑的制備成本。時在微波加熱的情況下探索了廢機油熱解產(chǎn)物（熱解油索了熱解條件對其產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明熱解油分是輕質(zhì)脂肪烴和芳香烴；熱解氣的產(chǎn)率最大值為 4。根據(jù) SuShiungLam 等的研究結(jié)果，廢機油微波熱解

一種無機微孔材料，由于其結(jié)構(gòu)以及獨特的孔道[38]。ZSM 5/50H 分子篩為催化劑，廢機油和廢塑料為原反應(yīng)溫度、不同油固比等影響因素對燃料油產(chǎn)率和塑料可以克服廢塑料單獨裂解時存在的問題，當(dāng)1、裂解溫度為 420℃、油固比為 1.5 時，燃料油產(chǎn)[18]在廢機油的微波熱解中，采用熱解焦作為催化與熱解氣的比例以及組成成分均有較大影響。當(dāng)，熱解油和熱解氣的產(chǎn)率分別為65%和33%，而熱，他們對熱解焦在廢機油微波熱解過程中的催化機

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本文編號：2833751