【摘要】：隨著航空運輸業(yè)的不斷發(fā)展,航空煤油的消耗量逐年增加。而能源問題日益嚴峻,亟需開發(fā)一種新的可再生能源(如生物質(zhì)原料)制備航空煤油的方法。目前由生物質(zhì)制備航空煤油的方法存在的主要問題是耗氫嚴重和缺少芳烴組分等。針對這些問題,我們設(shè)計了無氫條件下利用Pt-Ir/Al_2O_3催化油脂脫氧得到C_9-C_(17)的烷烴(含芳烴)來構(gòu)建生物航煤的一鍋反應新方法。首先,我們將木質(zhì)素催化加氫脫氧后得到C_6-C_9的環(huán)烷烴,再利用環(huán)烷烴脫氫并耦合油脂脫氧反應得到富含芳烴的航空煤油組分。兩個耦合反應(脫氫和加氫脫氧)在相似的溫度區(qū)間(400℃),并且可以通過加熱-吸熱的反應來實現(xiàn)能量平衡。但在漿態(tài)床反應器中,油脂熱裂解會產(chǎn)生較高濃度的CO,其毒化脫氫反應金屬活性中心導致其失活,且環(huán)烷烴脫氫的積碳前體烯烴容易聚合為稠環(huán)芳烴,覆蓋金屬活性中心導致催化劑失活。而在Pt-Ir/Al_2O_3催化劑上,油脂裂解產(chǎn)生的CO被金屬中心Ir強吸附(利用不同溫度的Drifts CO吸附脫附和DFT計算證明),隨后被加氫成為甲烷。而自由且高分散Pt活性位點上乙基環(huán)己烷和C_(17)長鏈烷烴競爭吸附,吸附態(tài)乙基環(huán)己烷在Pt活性中心上脫氫為乙苯。另外,γ-Al_2O_3載體裂解烷烴和烯烴不明顯且基本保留烷烴骨架結(jié)構(gòu)。因此,金屬中心Pt和Ir及載體Al_2O_3通過多尺寸作用,實現(xiàn)了木質(zhì)素下游加氫脫氧產(chǎn)物和油脂在耦合過程中的脫氫為高品質(zhì)的富含芳烴的生物航煤的過程。
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ517
【圖文】：

圖 1-1. WO3和 W2C 催化劑催化硬脂酸脫氧反應不同路徑圖上述文獻總結(jié)了這些年油脂加氫脫氧技術(shù)的研究方向，主要分為硫化物催化和非硫化物催化劑兩個體系，近幾年的研究主要集中在非硫化物催化劑。對比金屬催化劑和非貴金屬催化劑，兩種催化體系都展現(xiàn)出了各自的優(yōu)勢，貴金屬化劑有更高的催化活性，而非貴金屬催化劑則有更廉價的催化劑成本。.3 生物航煤的合成工藝.3.1 費托合成制備航空煤油費托合成是以氣體為原料制備航空煤油，首先將生物質(zhì)原料進行干燥磨碎，后將其高溫氣化轉(zhuǎn)化成為合成氣，第二步經(jīng)過費托合成反應得到合成油，最后

圖 1-2. 費托合成制備航空煤油流程圖[32]而由于費托合成裝置成本較高、能源消耗大等的問題，導致工業(yè)制備成本昂貴，與其他制備航空煤油的方式相比沒有優(yōu)勢，所以還需要進一步的技術(shù)改進，目前還未投入量產(chǎn)，僅處于研發(fā)階段。1.3.2 油脂加氫法制備航空煤油通過油脂為原料來制備航空煤油的方法，主要是在原本制備生物柴油的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，主要方法還是先進行加氫脫氧反應，之后進行裂化和異構(gòu)反應得到航空煤油的組分產(chǎn)物。油脂分為植物油和動物脂肪，而植物油的主要成分是甘油三酯。

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5 杜曦,黃雪原;乙苯催化加氫制乙基環(huán)己烷的Ru/AC催化研究[J];西南民族大學學報(自然科學版);2004年01期

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本文編號：2719690