糠醇縮合物加氫脫氧反應(yīng)規(guī)律的研究
發(fā)布時間:2021-08-08 17:53
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,對汽柴油和噴氣燃料等運輸燃料的需求日益增加。同時,化石能源的短缺和對環(huán)境保護的日益關(guān)注,利用可再生生物質(zhì)資源替代石油來生產(chǎn)燃料和化學(xué)品技術(shù)受到重視。生物質(zhì)中的農(nóng)林廢棄物,主要成分為木質(zhì)纖維素,具有年產(chǎn)量大,不與人爭糧,不與糧爭地等優(yōu)點,開發(fā)木質(zhì)生物質(zhì)為原料的新型轉(zhuǎn)化技術(shù),生產(chǎn)汽柴油和航空燃料等清潔運輸燃料意義重大。前期課題組研究了糠醇縮合物間歇釜中加氫脫氧的反應(yīng)規(guī)律,本論文在此基礎(chǔ)上,我們以糠醇(FA)自縮合產(chǎn)物(C9-C25及>C25)為原料,開發(fā)了在高壓固定床反應(yīng)器中一步法加氫脫氧反應(yīng)工藝,研究了糠醇縮合物轉(zhuǎn)化為液體烷烴反應(yīng)的主要影響因素,并考察了不同聚合程度的糠醇縮合物(數(shù)均分子量和分散度不同)在固定床一步法加氫脫氧工藝條件下的適應(yīng)性。相比文獻中提到的燃料前體,糠醇自縮合產(chǎn)物(C9-C25及>C25)具有聚合程度大、含氧量高等特點,催化加氫脫氧過程相對困難。我們先是在單一Pd/H-ZSM-5催化劑...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
加氫實驗裝置圖
步驟:先對糠醇產(chǎn)品進行蒸餾提純,真空度達到 0.095 MPa,收集溫度在98 ℃-100 ℃左右的精制糠醇餾分備用。調(diào)節(jié)恒溫水浴鍋的溫度在 50 ℃,提前將 500 ml 三口燒瓶放置進去,放好瓶塞往里面通入氮氣置換出空氣,盡量保持無氧環(huán)境。分別稱量 50 g 糠醇,147.5 g 水和 2.5 g 硫酸待用,待水溫升至反應(yīng)溫度后,將稱取的試劑分別倒入燒瓶中,控制攪拌速度 300 r/min,持續(xù)通入氮氣下反應(yīng) 30 min。反應(yīng)完成產(chǎn)物分為水層和油層,將上層水相除去,油相產(chǎn)物放置在離心管中加入去離子水洗滌 5 次,除去硫酸和未反應(yīng)的單體后備用。對糠醇縮合物進行定性分析,圖 4.1 為糠醇縮合物的 GC-MS 圖譜。根據(jù)縮合物分子結(jié)構(gòu)來看,糠醇縮合物可以達到四聚體,而色譜中檢測不到的組分包括五聚體及>C25的組分。
27圖 4.3 反應(yīng)器中催化劑裝填圖.2.3 加氫反應(yīng)原料濃度的影響糠醇縮合物數(shù)均分子量達到 1000 g/mol 以上,呈黏稠狀且顏色較深。.4 中所示,流動性很差,為了便于進料需要選用有機溶劑對縮合物稀釋,物溶于四氫呋喃(THF)溶劑中,原料溶度分別選用 50 wt%、40 wt%、30 0 wt%,在 180 ℃,WHSV=1.6 h-1,1.5 g Pd/H-ZSM-5,6 MPa 氫壓,氫氣10 sccm 等實驗條件下進行加氫脫氧實驗。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]小球藻熱裂解油催化加氫精制研究[J]. 仲衛(wèi)成,郭慶杰,王許云,張亮. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[2]MgO/NaY催化糠醛和丙酮合成航空燃料中間體的性能研究[J]. 黃曉明,章青,王鐵軍,劉琪英,馬隆龍,張琦. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2012(08)
[3]單糖化學(xué)催化制取運輸燃料[J]. 孫紹暉,孫培勤,馬國杰,衡明星,陳俊武. 化學(xué)進展. 2010(09)
[4]中國生物能源路在何方[J]. 張擎. 高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2009(12)
[5]生物柴油標準分析與制定研究[J]. 呂鵬梅,袁振宏,廖翠萍,孔曉英,馬隆龍,吳創(chuàng)之. 現(xiàn)代化工. 2006(12)
[6]ZrO2改性Co-Ru/γ-Al2O3催化劑對Fischer-Tropsch合成反應(yīng)的催化性能[J]. 李晨,張海濤,應(yīng)衛(wèi)勇,房鼎業(yè). 石油化工. 2006(02)
[7]鈰助劑對Co/SiO2催化劑上費托合成反應(yīng)性能的影響[J]. 李強,代小平,徐繼鵬,余長春,沈師孔. 催化學(xué)報. 2001(05)
碩士論文
[1]糠醇縮合物加氫脫氧制備長鏈烷烴反應(yīng)規(guī)律研究[D]. 閆少康.鄭州大學(xué) 2016
[2]生物油合成航空煤油環(huán)烷烴以及芳烴的研究[D]. 汪繼聰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號:3330408
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
加氫實驗裝置圖
步驟:先對糠醇產(chǎn)品進行蒸餾提純,真空度達到 0.095 MPa,收集溫度在98 ℃-100 ℃左右的精制糠醇餾分備用。調(diào)節(jié)恒溫水浴鍋的溫度在 50 ℃,提前將 500 ml 三口燒瓶放置進去,放好瓶塞往里面通入氮氣置換出空氣,盡量保持無氧環(huán)境。分別稱量 50 g 糠醇,147.5 g 水和 2.5 g 硫酸待用,待水溫升至反應(yīng)溫度后,將稱取的試劑分別倒入燒瓶中,控制攪拌速度 300 r/min,持續(xù)通入氮氣下反應(yīng) 30 min。反應(yīng)完成產(chǎn)物分為水層和油層,將上層水相除去,油相產(chǎn)物放置在離心管中加入去離子水洗滌 5 次,除去硫酸和未反應(yīng)的單體后備用。對糠醇縮合物進行定性分析,圖 4.1 為糠醇縮合物的 GC-MS 圖譜。根據(jù)縮合物分子結(jié)構(gòu)來看,糠醇縮合物可以達到四聚體,而色譜中檢測不到的組分包括五聚體及>C25的組分。
27圖 4.3 反應(yīng)器中催化劑裝填圖.2.3 加氫反應(yīng)原料濃度的影響糠醇縮合物數(shù)均分子量達到 1000 g/mol 以上,呈黏稠狀且顏色較深。.4 中所示,流動性很差,為了便于進料需要選用有機溶劑對縮合物稀釋,物溶于四氫呋喃(THF)溶劑中,原料溶度分別選用 50 wt%、40 wt%、30 0 wt%,在 180 ℃,WHSV=1.6 h-1,1.5 g Pd/H-ZSM-5,6 MPa 氫壓,氫氣10 sccm 等實驗條件下進行加氫脫氧實驗。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]小球藻熱裂解油催化加氫精制研究[J]. 仲衛(wèi)成,郭慶杰,王許云,張亮. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[2]MgO/NaY催化糠醛和丙酮合成航空燃料中間體的性能研究[J]. 黃曉明,章青,王鐵軍,劉琪英,馬隆龍,張琦. 燃料化學(xué)學(xué)報. 2012(08)
[3]單糖化學(xué)催化制取運輸燃料[J]. 孫紹暉,孫培勤,馬國杰,衡明星,陳俊武. 化學(xué)進展. 2010(09)
[4]中國生物能源路在何方[J]. 張擎. 高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2009(12)
[5]生物柴油標準分析與制定研究[J]. 呂鵬梅,袁振宏,廖翠萍,孔曉英,馬隆龍,吳創(chuàng)之. 現(xiàn)代化工. 2006(12)
[6]ZrO2改性Co-Ru/γ-Al2O3催化劑對Fischer-Tropsch合成反應(yīng)的催化性能[J]. 李晨,張海濤,應(yīng)衛(wèi)勇,房鼎業(yè). 石油化工. 2006(02)
[7]鈰助劑對Co/SiO2催化劑上費托合成反應(yīng)性能的影響[J]. 李強,代小平,徐繼鵬,余長春,沈師孔. 催化學(xué)報. 2001(05)
碩士論文
[1]糠醇縮合物加氫脫氧制備長鏈烷烴反應(yīng)規(guī)律研究[D]. 閆少康.鄭州大學(xué) 2016
[2]生物油合成航空煤油環(huán)烷烴以及芳烴的研究[D]. 汪繼聰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號:3330408
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