本文以SAPO-11分子篩為載體,Pt為活性金屬組分,通過(guò)引入La、Ce、Sn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等金屬助劑進(jìn)行催化劑性質(zhì)調(diào)變,采用等體積浸漬法制備了系列Pt/SAPO-11催化劑。在高壓微型固定床反應(yīng)器中,以蓖麻油為模型分子探針,開(kāi)展了一步加氫催化連續(xù)制備生物航空煤油的實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)性地評(píng)價(jià)了引入金屬助劑后雙金屬多功能型催化劑對(duì)油脂加氫脫氧性能、C_8~C_(16)烴選擇性、C_8~C_(16)異構(gòu)烴選擇性以及C_8~C_(16)芳烴選擇性的影響。在此研究基礎(chǔ)上,遴選出Pt-La/SAPO-11、Pt-Ce/SAPO-11、Pt-Co/SAPO-11三種綜合性能優(yōu)良的催化劑進(jìn)行XRF、XRD、BET、TEM、H_2-TPR、NH_3-TPD表征,分析討論了遴選催化劑的宏觀催化性能和微觀組織結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,發(fā)現(xiàn)La、Ce、Co的添加雖然降低了SAPO-11分子篩載體的比表面積和孔容、孔徑,但增加了載體的酸性位與總酸量,減少了活性組分Pt晶粒的尺寸及Pt與載體之間的強(qiáng)相互作用,同時(shí)Pt-La/SAPO-11催化劑表現(xiàn)出了優(yōu)良的物化性質(zhì)。采用Pt-La/SAPO-11為催化劑,在固定床加氫反應(yīng)體系中考察了溫度、壓力、空速、氫油比對(duì)蓖麻油脂一步加氫催化反應(yīng)的影響,并以不飽和脂肪酸甘油三酯為模型化合物,探索獲得動(dòng)植物油脂在Pt/SAPO-11催化劑上進(jìn)行一步加氫催化反應(yīng)過(guò)程的主要步驟為:不飽和脂肪酸加氫飽和、飽和脂肪酸加氫脫氧生成直鏈烷烴、直鏈烷烴發(fā)生質(zhì)子化、仲正碳離子進(jìn)行骨架異構(gòu)化、小分子異構(gòu)烯烴加氫飽和。最后,通過(guò)響應(yīng)面法對(duì)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,得到了蓖麻油高壓微型固定床反應(yīng)器一步加氫工藝的最佳操作參數(shù):溫度400℃、氫壓3.9MPa、空速0.9h~(-1)、氫油比1000 NmL/mL;在該條件下進(jìn)行了三次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),獲得58.76%的C_8~C_(16)烴選擇性。
【學(xué)位單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TQ517
【部分圖文】：

圖 1.1 脂肪酸甘油三酯加氫脫氧反應(yīng)途徑Fig. 1.1 Three deoxygenation pathways in lipid hydrogenation process5.2 加氫裂化與臨氫異構(gòu)以動(dòng)植物油脂為原料，通過(guò)加氫催化脫氧、脫羰、脫羧反應(yīng)從而得到的產(chǎn)物中多為飽和的長(zhǎng)鏈烷烴，長(zhǎng)鏈烷烴再經(jīng)過(guò)裂化、異構(gòu)可得到小分子的烷烴和異構(gòu)烴，長(zhǎng)鏈烷烴的斷裂會(huì)使得分子間的作用力下降，燃料的凝固運(yùn)動(dòng)黏度降低、低溫流動(dòng)性能增大[79]。一般催化長(zhǎng)鏈烷烴加氫裂化和臨的通常是既具備加氫活性位、又具備酸性功能的雙功能型催化劑。目前直鏈烷烴在雙功能催化劑上的反應(yīng)機(jī)理已有諸多報(bào)道，其中，雙功能機(jī)理被學(xué)者廣泛采用[80-82]。雙功能機(jī)理是指正構(gòu)烷烴首先擴(kuò)散到催化劑的活性位點(diǎn)上進(jìn)行加氫/脫氫生成正構(gòu)烯烴；而后烯烴迅速轉(zhuǎn)移到催化劑的酸性得到一個(gè)質(zhì)子形成仲正碳離子；仲正碳離子因極其活潑，只能瞬時(shí)存在，后便迅速進(jìn)行異構(gòu)化或裂化生成相對(duì)質(zhì)量分子較小的烷烴。與此同時(shí)，雙

圖 2.1 蓖麻油主要脂肪酸組成色譜圖Fig. 2.1 Chromatogram of the main fatty acid composition of the castor oil本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所使用的氣體規(guī)格和用途如表 2.2 所示。表 2.2 實(shí)驗(yàn)需使用氣體Table 2.2 Gas of experimental process名稱(chēng) 規(guī)格 用途 供貨廠家氣 工業(yè)級(jí)，≥99.95% 催化反應(yīng)氣體 云南昆明倉(cāng)輝經(jīng)貿(mào)氣體有限氣 工業(yè)級(jí)，≥99.95% 增加反應(yīng)壓力 云南昆明倉(cāng)輝經(jīng)貿(mào)氣體有限氣 工業(yè)級(jí)，≥99.95% 反應(yīng)器管路吹掃 云南昆明倉(cāng)輝經(jīng)貿(mào)氣體有限氣 高純，≥99.999% GC-MS 載氣 云南昆明倉(cāng)輝經(jīng)貿(mào)氣體有限氣 高純，≥99.999% GC-MS 載氣 云南昆明倉(cāng)輝經(jīng)貿(mào)氣體有限2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器設(shè)備

第二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究?jī)?nèi)容劑進(jìn)行固定和分散，之后在實(shí)驗(yàn)所設(shè)定的條件下進(jìn)行反應(yīng)，所得產(chǎn)物入收集系統(tǒng)進(jìn)行收集分析。3） 產(chǎn)物收集處理系統(tǒng)：反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝器冷凝，通過(guò)氣液分離器分離，相產(chǎn)物進(jìn)入液體收集罐；氣相產(chǎn)物分為兩路，一路經(jīng)背壓閥減壓后通六通采樣閥進(jìn)入氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行檢測(cè)分析，另一路直接經(jīng)過(guò)酸堿洗氣排入空氣中。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：采用美國(guó) PE 公司 Clarus 680-SQ8T 型 GC-MS，氣體分析外置閥箱（專(zhuān)用氣體采樣）、DHA 分析色譜柱（可分析 C1～C40化合物）、精細(xì)烴分析軟件等，可對(duì)烷烴、異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、芳烴氧化合物等分子進(jìn)行一個(gè)精確的定性和定量的分析。實(shí)驗(yàn)主要的儀器實(shí)物圖見(jiàn)圖 2.3、2.4。

【參考文獻(xiàn)】

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