發(fā)布時間：2021-05-10 13:21

　　面對今世界由于石油短缺和環(huán)境問題的雙重威脅,對于可替代運輸燃料的探索和開發(fā)引起了全世界的關注。相對于化石燃料而言,生物質能具有分布廣、儲量豐富、低碳清潔等諸多優(yōu)點。而作為第三代生物質能源的微藻生物質以其繁殖快、產(chǎn)量高等天然的優(yōu)勢尤為突出,可再生微藻生物質的轉化也更具吸引力。但是由于生產(chǎn)能耗大,工藝繁瑣以及產(chǎn)品成分復雜等問題,使得這項課題變得極具挑戰(zhàn)性。本文主要利用第三代生物質原料-微藻進行了催化轉化制備生物燃料,工藝過程均為一步反應。首先成功合成轉化所需要的催化劑Pt/NbOPO4和H-ZSM-5,且對其進行了一系催化性能的測試。接著用上述催化劑對微藻進行一步催化轉化,并對構建微藻多組分轉化的體系進行了一系列研究。主要研究成果如下:（1）Pt/NbOPO4催化劑具有良好的催化性能和穩(wěn)定性,在微藻加氫脫氧催化過程中有出色的效果,在較為溫和的條件下（230 ℃、5 MPa）,微藻細胞可以直接加氫脫氧轉化為烷烴,使用布加迪柵藻為原料最高的烷烴產(chǎn)量可達39.7 wt%。不同的藻類具有普遍的實用性,微藻成分中碳水化合物可轉化為汽油（0.23 g/g）,脂類可轉化為柴油（0.63 g/g）,這種線... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
學位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 生物質及生物質能
    1.2 微藻的概述
        1.2.1 微藻的組成
        1.2.2 微藻的應用
    1.3 微藻油脂提取方法
        1.3.1 有機溶劑萃取
        1.3.2 索氏提取
        1.3.3 超聲輔助有機溶劑提取
        1.3.4 微波輔助有機溶劑提取
        1.3.5 直接液化
        1.3.6 超臨界流體(CO_2)萃取
    1.4 微藻制備生物燃料方法及現(xiàn)狀
        1.4.1 生物制氫
        1.4.2 生物柴油
        1.4.3 生物甲醇
        1.4.4 生物乙醇
        1.4.5 生物烴類
    1.5 論文選題的研究內(nèi)容
第二章 實驗方法
    2.1 原料及設備
    2.2 微藻油脂的提取和測量方法
    2.3 微藻多糖的提取和測量方法
    2.4 催化劑的合成方法
        2.4.1 介孔催化劑Pt/NbOPO_4的合成
        2.4.2 介孔催化劑ZSM-5的合成
    2.5 催化劑的表征方法
    2.6 實驗方法及產(chǎn)品的分析方法
        2.6.1 微藻加氫脫氧催化實驗及產(chǎn)品分析方法
        2.6.2 微藻催化實驗及產(chǎn)品分析方法
        2.6.3 微藻水熱液化(HTL)實驗方法及生物油的表征方法
第三章 微藻一步轉化為烷烴的研究
    3.1 結果與討論
        3.1.1 催化劑的表征
        3.1.2 催化劑的還原
        3.1.3 微藻的加氫脫氧催化反應
    3.2 本章總結
第四章 微藻一步將轉化為HMF的研究
    4.1 結果與討論
        4.1.1 催化劑的表征
        4.1.2 微藻的水熱催化反應
        4.1.3 H-ZSM-5處理微藻的能力
    4.2 本章結論
第五章 微藻水熱液化制備生物燃料
    5.1 結果與討論
        5.1.1 生物油化學組成
        5.1.2 微藻水熱液化產(chǎn)品的影響參數(shù)
        5.1.3 生物油元素分析及能量平衡
    5.2 本章結論
第六章 總結
參考文獻
致謝
研究成果及已發(fā)表的文章
作者和導師簡介
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]離子液體中Beta分子篩催化果糖產(chǎn)5-羥甲基糠醛[J]. 沈崢,張唯,孔玲,張亞雷.  同濟大學學報(自然科學版). 2017(06)
[2]Optimization of Hot Water Extraction Process for Polysaccharide from Rhizoma Phragmitis by Response Surface Analysis[J]. FANG Jian,XING Xiao-ping,CHEN Hong-xing*,CUI Gang,LIU Han-wen Yancheng Institute of Technology,Yancheng,Jiangsu 224051,China.  Medicinal Plant. 2010(09)
[3]海洋微藻脂肪酸組成的研究進展[J]. 李春穎,仇雪梅.  生物技術通報. 2008(04)
[4]5-羥甲基糠醛（5-HMF）在中藥中的研究現(xiàn)狀探討[J]. 傅紫琴,王明艷,蔡寶昌.  中華中醫(yī)藥學刊. 2008(03)
[5]生物質能研究現(xiàn)狀及展望[J]. 周中仁,吳文良.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2005(12)



本文編號：3179436