生物油催化提質(zhì)合成車用燃料
發(fā)布時間:2022-04-23 17:04
當(dāng)今社會能源短缺與環(huán)境污染問題日益突出。能源短缺促使必須開發(fā)可再生能源,而生物質(zhì)能源是唯一可以轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生能源。大力發(fā)展生物質(zhì)能源具有重要意義。生物油是重要的生物質(zhì)液體燃料,成分非常復(fù)雜,包括水、酸、醛、酮、醇、醚、酯、酚、糖等。生物原油含水量高、含氧量高、腐蝕性強(qiáng)、穩(wěn)定性差、粘度大,不能直接作為運輸燃料應(yīng)用。本文的目的是對生物油進(jìn)行催化提質(zhì),使其性能得到改善,合成高品位運輸燃料。提高生物油品位的關(guān)鍵是通過歸并、耦合技術(shù)改變組分的不飽和鍵及含氧官能團(tuán),通過減少酸含量以降低腐蝕性,通過轉(zhuǎn)化不穩(wěn)定的物質(zhì)提高穩(wěn)定性以滿足貯存要求,通過裂解大分子物質(zhì)減少蒸餾殘渣以提高油品產(chǎn)率,通過選擇反應(yīng)介質(zhì)或采用膜分離技術(shù)脫水以提高燃燒性能。在超臨界乙醇中對生物油用氧化鎂、氧化鑭、二氧化鈰、二氧化鈦、二氧化鋯負(fù)載的鉑、鈀單金屬催化劑和鉑鎳、鈀鎳雙金屬催化劑進(jìn)行提質(zhì)。在生物油提質(zhì)中,酸堿雙功能載體負(fù)載催化劑是較好的選擇。通過對乙醇和生物油的共處理,使用鎂鋁氧化物或二氧化鈰負(fù)載的鉑、鈀催化劑,乙醇和生物油各組分發(fā)生了多種反應(yīng),合成的新油組分發(fā)生了很大變化,包含丁醇等優(yōu)良組分,熱值升高,粘度降低,比原生...
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
圖目錄
表目錄
符號和縮寫說明
術(shù)語說明
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 生物質(zhì)能源概況
1.2.1 生物質(zhì)能源的特點
1.2.2 生物質(zhì)能源的利用形式
1.2.3 生物液體燃料發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 生物油國內(nèi)外研究概況
1.3.1 要研究國家和機(jī)構(gòu)
1.3.2 研究歷史和現(xiàn)狀
1.4 生物油的生產(chǎn)
1.4.1 生物油的原料
1.4.2 生物油的生產(chǎn)方法
1.4.3 生物油的性質(zhì)
1.5 生物油的提質(zhì)方法
1.5.1 乳化
1.5.2 加氫脫氧提質(zhì)
1.5.3 催化裂化提質(zhì)
1.5.4 催化重整提質(zhì)
1.5.5 催化酯化提質(zhì)
1.6 生物油提質(zhì)工藝研究進(jìn)展
1.7 生物油的應(yīng)用研究概況
1.8 論文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第2章 生物油提質(zhì)探索試驗
2.1 引言
2.2 實驗
2.2.1 材料
2.2.2 催化劑制備
2.2.3 生物油提質(zhì)
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑載體對提質(zhì)的影響
2.3.2 活性金屬對生物油提質(zhì)的影響
2.3.3 提質(zhì)油評價
2.4 本章小結(jié)
第3章 生物油和低碳醇合成生物燃料
3.1 引言
3.2 實驗
3.2.1 材料
3.2.2 催化劑制備
3.2.3 生物油和乙醇合成燃料
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 純乙醇的反應(yīng)
3.3.2 燃料合成
3.4 本章小結(jié)
第4章 溶劑對生物油提質(zhì)的影響
4.1 引言
4.2 實驗
4.2.1 材料
4.2.2 苯酚加氫
4.2.3 環(huán)己酮加氫
4.2.4 紅外光譜
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同條件的苯酚加氫
4.3.2 溶劑影響
4.3.3 轉(zhuǎn)化率和溶劑參數(shù)間的相關(guān)性
4.3.4 環(huán)己酮加氫
4.3.5 反應(yīng)的影響機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 酚類轉(zhuǎn)化高性能催化劑研發(fā)
5.1 引言
5.2 實驗
5.2.1 材料
5.2.2 催化劑制備
5.2.3 催化劑表征
5.2.4 苯酚加氫
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 催化劑表征
5.3.2 苯酚在不同條件的加氫
5.4 本章小結(jié)
第6章 生物油分級提質(zhì)工藝探索
6.1 引言
6.2 實驗
6.2.1 材料
6.2.2 催化劑制備
6.2.3 生物油提質(zhì)
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 模型反應(yīng)
6.3.2 生物油分離后分步提質(zhì)
6.3.3 生物油不分離分步提質(zhì)
6.4 本章小結(jié)
第7章 不同生物油比較研究
7.1 引言
7.2 實驗
7.2.1 材料
7.2.2 催化劑制備
7.2.3 生物質(zhì)液化
7.2.4 松木熱解油提質(zhì)
7.3 結(jié)果與討論
7.3.1 樟子松醇解液化
7.3.2 微藻醇解液化
7.3.3 松木熱解油提質(zhì)
7.4 本章小結(jié)
第8章 生物油提質(zhì)新工藝探索
8.1 引言
8.2 實驗
8.2.1 材料
8.2.2 催化劑制備
8.2.3 生物油提質(zhì)
8.3 結(jié)果與討論
8.4 本章小結(jié)
第9章 生物油評價
9.1 引言
9.2 評價
9.2.1 成本核算
9.2.2 品質(zhì)
9.2.3 環(huán)境
9.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
結(jié)論
附錄
科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物油中酚類化合物加氫脫氧催化劑研究進(jìn)展[J]. 王威燕,張小哲,楊運泉,楊彥松,彭會左,劉文英. 催化學(xué)報. 2012(02)
[2]生物質(zhì)熱解油品位催化提升的思考和初步進(jìn)展[J]. 鄭小明,樓輝. 催化學(xué)報. 2009(08)
[3]Supercritical fluids technology for clean biofuel production[J]. Dongsheng Wena,*, H. Jiang a, Kai Zhang b a School of Engineering and Materials Science, Queen Mary University of London, London E1 4NS, UK b State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum, Beijing 102249, China. Progress in Natural Science. 2009(03)
[4]Corrosion properties of bio-oil and its emulsions with diesel[J]. LU Qiang, ZHANG Jian & ZHU XiFeng Key Laboratory for Biomass Clean Energy of Anhui Province, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Chinese Science Bulletin. 2008(23)
[5]Pd-Ce-B/水滑石催化液相苯酚選擇性加氫制環(huán)己酮[J]. 劉建良,李輝,李和興. 催化學(xué)報. 2007(04)
[6]One-step Synthesis of n-Butanol from Ethanol Condensation over Alumina-supported Metal Catalysts[J]. Ke Wu YANG;Xuan Zhen JIANG;Wei Chao ZHANGD Department of Chemistry, Zhejiang University, HangZhou 310027. Chinese Chemical Letters. 2004(12)
[7]沸石的堿性催化——乙醇雙分子縮合反應(yīng)[J]. 楊春,孟中岳. 化學(xué)學(xué)報. 1993(01)
本文編號:3647611
【文章頁數(shù)】:140 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
圖目錄
表目錄
符號和縮寫說明
術(shù)語說明
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 生物質(zhì)能源概況
1.2.1 生物質(zhì)能源的特點
1.2.2 生物質(zhì)能源的利用形式
1.2.3 生物液體燃料發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 生物油國內(nèi)外研究概況
1.3.1 要研究國家和機(jī)構(gòu)
1.3.2 研究歷史和現(xiàn)狀
1.4 生物油的生產(chǎn)
1.4.1 生物油的原料
1.4.2 生物油的生產(chǎn)方法
1.4.3 生物油的性質(zhì)
1.5 生物油的提質(zhì)方法
1.5.1 乳化
1.5.2 加氫脫氧提質(zhì)
1.5.3 催化裂化提質(zhì)
1.5.4 催化重整提質(zhì)
1.5.5 催化酯化提質(zhì)
1.6 生物油提質(zhì)工藝研究進(jìn)展
1.7 生物油的應(yīng)用研究概況
1.8 論文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第2章 生物油提質(zhì)探索試驗
2.1 引言
2.2 實驗
2.2.1 材料
2.2.2 催化劑制備
2.2.3 生物油提質(zhì)
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 催化劑載體對提質(zhì)的影響
2.3.2 活性金屬對生物油提質(zhì)的影響
2.3.3 提質(zhì)油評價
2.4 本章小結(jié)
第3章 生物油和低碳醇合成生物燃料
3.1 引言
3.2 實驗
3.2.1 材料
3.2.2 催化劑制備
3.2.3 生物油和乙醇合成燃料
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 純乙醇的反應(yīng)
3.3.2 燃料合成
3.4 本章小結(jié)
第4章 溶劑對生物油提質(zhì)的影響
4.1 引言
4.2 實驗
4.2.1 材料
4.2.2 苯酚加氫
4.2.3 環(huán)己酮加氫
4.2.4 紅外光譜
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同條件的苯酚加氫
4.3.2 溶劑影響
4.3.3 轉(zhuǎn)化率和溶劑參數(shù)間的相關(guān)性
4.3.4 環(huán)己酮加氫
4.3.5 反應(yīng)的影響機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 酚類轉(zhuǎn)化高性能催化劑研發(fā)
5.1 引言
5.2 實驗
5.2.1 材料
5.2.2 催化劑制備
5.2.3 催化劑表征
5.2.4 苯酚加氫
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 催化劑表征
5.3.2 苯酚在不同條件的加氫
5.4 本章小結(jié)
第6章 生物油分級提質(zhì)工藝探索
6.1 引言
6.2 實驗
6.2.1 材料
6.2.2 催化劑制備
6.2.3 生物油提質(zhì)
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 模型反應(yīng)
6.3.2 生物油分離后分步提質(zhì)
6.3.3 生物油不分離分步提質(zhì)
6.4 本章小結(jié)
第7章 不同生物油比較研究
7.1 引言
7.2 實驗
7.2.1 材料
7.2.2 催化劑制備
7.2.3 生物質(zhì)液化
7.2.4 松木熱解油提質(zhì)
7.3 結(jié)果與討論
7.3.1 樟子松醇解液化
7.3.2 微藻醇解液化
7.3.3 松木熱解油提質(zhì)
7.4 本章小結(jié)
第8章 生物油提質(zhì)新工藝探索
8.1 引言
8.2 實驗
8.2.1 材料
8.2.2 催化劑制備
8.2.3 生物油提質(zhì)
8.3 結(jié)果與討論
8.4 本章小結(jié)
第9章 生物油評價
9.1 引言
9.2 評價
9.2.1 成本核算
9.2.2 品質(zhì)
9.2.3 環(huán)境
9.3 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
結(jié)論
附錄
科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物油中酚類化合物加氫脫氧催化劑研究進(jìn)展[J]. 王威燕,張小哲,楊運泉,楊彥松,彭會左,劉文英. 催化學(xué)報. 2012(02)
[2]生物質(zhì)熱解油品位催化提升的思考和初步進(jìn)展[J]. 鄭小明,樓輝. 催化學(xué)報. 2009(08)
[3]Supercritical fluids technology for clean biofuel production[J]. Dongsheng Wena,*, H. Jiang a, Kai Zhang b a School of Engineering and Materials Science, Queen Mary University of London, London E1 4NS, UK b State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum, Beijing 102249, China. Progress in Natural Science. 2009(03)
[4]Corrosion properties of bio-oil and its emulsions with diesel[J]. LU Qiang, ZHANG Jian & ZHU XiFeng Key Laboratory for Biomass Clean Energy of Anhui Province, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China. Chinese Science Bulletin. 2008(23)
[5]Pd-Ce-B/水滑石催化液相苯酚選擇性加氫制環(huán)己酮[J]. 劉建良,李輝,李和興. 催化學(xué)報. 2007(04)
[6]One-step Synthesis of n-Butanol from Ethanol Condensation over Alumina-supported Metal Catalysts[J]. Ke Wu YANG;Xuan Zhen JIANG;Wei Chao ZHANGD Department of Chemistry, Zhejiang University, HangZhou 310027. Chinese Chemical Letters. 2004(12)
[7]沸石的堿性催化——乙醇雙分子縮合反應(yīng)[J]. 楊春,孟中岳. 化學(xué)學(xué)報. 1993(01)
本文編號:3647611
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