液體燃料日益短缺和燃燒污染嚴重是當今世界面臨的兩大危機難題。將廉價易得的生物油脂轉(zhuǎn)化煉制航空煤油是國際可再生能源領域的研究熱點。本文在對比鎳基微孔分子篩轉(zhuǎn)化大豆油基礎上,重點研發(fā)了新型梯度介孔分子篩催化劑進行微觀表征,將棕櫚油、地溝油和微藻油等進行脫氧斷鍵,制取高烷烴和低芳烴的生物航空煤油,顯著提高了生物航油轉(zhuǎn)化產(chǎn)率和產(chǎn)物選擇性。研究了鎳鉬微孔分子篩轉(zhuǎn)化大豆油制生物航油,表明HY分子篩比HZSM-5分子篩制取的生物航油品質(zhì)更優(yōu),使航油中烷烴選擇性從13.8%增加到40.3%,芳烴選擇性從58.9%下降到23.8%%。當反應溫度低于380℃時,大豆油轉(zhuǎn)化的主要路徑為聚合反應。當反應溫度增加到390℃時,生物航油產(chǎn)率增加到49.1%。研究了五種鎳基微孔分子篩催化劑（Ni/SAPO-34,Ni/MCM-41,Ni/HY,Ni/SAPO-11, Ni/Hbeta）轉(zhuǎn)化棕櫚油煉制生物航油,利用X射線衍射和氨程序升溫脫附對催化劑做了微觀表征,表明Ni/SAPO-34催化劑得到了最高的烷烴選擇性（65%）和最低的芳烴選擇性（11%）。當反應溫度由370℃增加到390℃時,生物航油產(chǎn)率由21%增加到4... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－７全球能源消耗引起的ＣＯ，排放總量Ｗ?（百萬噸）??１丄３生物航空燃油的開發(fā)路徑??

?目前比較好的生產(chǎn)生物航空燃油的方法包括從纖維素制取生物航空燃油，煤炭費托合??成制取航空燃油Ｗ及甘油＝醋加氨脫氧制取生物航空燃油ｔｗ。國際上有文獻報道從木質(zhì)纖??維素聯(lián)產(chǎn)航空燃油和其它商業(yè)化學品ＩＷ，其工藝流程如圖１－９所示，木質(zhì)纖維素需要經(jīng)過一??個預處理得到半纖維素和木質(zhì)素，木質(zhì)素先經(jīng)過水解脫水后再加氨脫簇最后經(jīng)過加氨異構(gòu)??得到航空燃油；半纖維素先經(jīng)過兩階段脫水再經(jīng)過慷酸化和醇酸縮合反應后經(jīng)加氨異構(gòu)得??到航空燃油。由此可知，木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化制取生物航空燃油的技術(shù)路線較為復雜。從煤炭??費托合成只用的催化劑主要是鉆基催化劑，反應溫度一般控制在２００－２４０‘Ｃ。通常產(chǎn)品中不??含芳炫、硫含量也較低。??４??

圖１－９木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化制取生物航空燃油的技術(shù)流程??相比較而言，甘油Ｈ酸醋轉(zhuǎn)化制取生物航空燃油的技術(shù)路線則較為簡單，分為一步法??和兩步法，其技術(shù)關鍵是催化劑的開發(fā)設計。圖１－１０為蔑麻油轉(zhuǎn)化制取生物碳氨燃料的技??術(shù)路線ｔｗ，藍麻油主要成分是硬脂酸、油酸、亞油酸和蓮麻油酸，從圖中可Ｗ看出，在??Ｎｉ／ＨＺＳＭ－５催化劑的作用下，蔑麻油主要轉(zhuǎn)化為Ｃｓ－Ｃｉｏ汽油范圍的碳氨化合物。在??ＮｋＰ／ＳＡＰＯ－ｌｌ催化劑的作用下，蔑麻油先轉(zhuǎn)化為Ｃｉ６－Ｃｉ９柴油范圍的輕類，隨后化．??Ｎｉ－Ａｇ／ＳＡＰＯ－１１分子篩的作用下裂化異構(gòu)為Ｑ－Ｃｉ５的航油燒控。Ｎｉ／ＭＣＭ－４１－ＡＰＴＥＳ－ＵＳＹ是??最好的催化劑，可Ｗ－步轉(zhuǎn)化藍麻油為高異構(gòu)燒控含量的航空燃油。??（?、１???Ｎｉ?７ＳＭ’５???乂?？?ｐａｈｍＵＣ?Ｗｉｄ?？?？口化．ＳＭｒｕＩ?＾?－ＶｉＶＴｒ－?／－Ｔｒｉ＂－＇－?Ｃｊ－Ｃ巧??令Ｉｍｏｌｃｉｃ?ａｃｉｄ?ｎｃｉｎｏｉｅｉｔ?ｗｉｄ?：?Ｈ??心：抗巧?Ｉ?，Ｎｊ．ｒ?ＳＡＷＭｌ?＼ｉ－Ａｔ；ＳＡＰＯ－ｎ??＇?＇ｉ?Ｉ?．＞｜．．Ｃｗ－ｃ巧‘…一＾‘一?７＾??７．＾＾?＾?Ｈ?ｉ?Ｉ?ｗ?ｊ?（＇口?Ｃ、Ｉ?叩?Ｉ?＾??Ｉ?Ａ?ｉｗ價饑；■Ｊｔｉｏｎ?Ｃ，＊Ｃ巧’Ｉ靈－為??＾?ｉ—?、‘。蘭＂…．．＿＿

【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)催化裂解制備芳烴化合物的研究進展[J]. 鄭云武,楊曉琴,王霏,劉燦,鄭志鋒,顧繼友.  林產(chǎn)化學與工業(yè). 2015(05)
[2]Ni/SAPO-11催化劑上棕櫚油加氫脫氧制異構(gòu)烴燃料（英）[J]. 劉琪英,左華亮,張琦,王鐵軍,馬隆龍.  催化學報. 2014(05)
[3]介孔沸石分子篩的制備[J]. 寇龍,王有和,彭鵬,閻子峰.  化學進展. 2014(04)
[4]微孔-介孔復合分子篩的合成及催化應用[J]. 張君濤,閆圓圓,郝娜娜,申志兵,梁生榮.  現(xiàn)代化工. 2014(01)
[5]Activity and basic properties of KOH/mordenite for transesterification of palm oil[J]. Pisitpong Intarapong,Sotsanan Iangthanarat,Pitchaya Phanthong,Apanee Luengnaruemitchai,Samai Jai-In.  Journal of Energy Chemistry. 2013(05)
[6]廢棄食用油脂的危害與資源化利用[J]. 姚志龍,閔恩澤.  天然氣工業(yè). 2010(05)
[7]地溝油生產(chǎn)無磷洗衣粉的研究[J]. 梁芳慧,尹平河,趙玲,王耀.  廣東化工. 2005(09)
[8]改性HY分子篩的核磁共振研究[J]. 李文麗,王毅,譚忠印,包信和.  科學通報. 1999(16)



本文編號：3355417