【摘要】：開(kāi)發(fā)綠色可再生的生物航油替代傳統(tǒng)石化航油能有效減少航空運(yùn)輸業(yè)二氧化碳排放,國(guó)內(nèi)外許多航空公司開(kāi)始試飛地溝油和棕櫚油等制備的生物航油。但是大宗含油原料短缺是限制生物航油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸,微藻具有生長(zhǎng)速率快和油脂含量高等優(yōu)點(diǎn)故成為未來(lái)生物航油的理想原料。本文利用微藻生物柴油通過(guò)鎳基梯度介孔分子篩雙功能催化劑進(jìn)行脫氧斷鍵制航油范圍烴類(lèi)燃料,采用磺化處理增強(qiáng)催化劑酸性提高了藻基烴類(lèi)燃料轉(zhuǎn)化率和成分品質(zhì)。將金屬鎳作為脫氧中心負(fù)載于分子篩時(shí)雙功能催化劑出現(xiàn)強(qiáng)酸基(含量達(dá)0.41mmol/g)有效增強(qiáng)了酸性強(qiáng)度。負(fù)載后鎳基梯度介孔Y分子篩的介孔孔徑集中于10～20nm,10wt%金屬鎳顆粒負(fù)載于分子篩后結(jié)晶度完好。與未負(fù)載鎳的催化劑相比,能有效催化藻油脫氧斷鍵獲得烷烴含量高和芳香烴含量低的航油范圍烴類(lèi)燃料。定向調(diào)控藻油脫氧斷鍵反應(yīng)提高了航油范圍烴類(lèi)產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴比例并使碳鏈分布更加均勻。優(yōu)化調(diào)控脫氧斷鍵反應(yīng)溫度和藻油流速等關(guān)鍵參數(shù),在最佳反應(yīng)溫度275℃和藻油流速為0.02ml/min時(shí)得到藻油轉(zhuǎn)化制航油范圍烴類(lèi)選擇性由29.80%提高到58.18%,產(chǎn)物中烷烴的異構(gòu)化比例由15.38%提高到46.40%,并適當(dāng)提高了芳香烴含量達(dá)到11.45%,環(huán)烷烴和烯烴含量分別達(dá)到5.95%和1.54%,明顯提升了航油范圍烴類(lèi)產(chǎn)物的成分品質(zhì)。首次采用磺化處理增強(qiáng)鎳基梯度介孔分子篩催化劑酸性提高了藻基烴類(lèi)燃料轉(zhuǎn)化率�；腔蠓肿雍Y出現(xiàn)了-SO3H磺酸基,使中強(qiáng)酸含量由0.31mmol/g提高到1.21mmol/g。隨著磺化劑含量增加得到的磺化雙功能催化劑,使微藻生物柴油制航油范圍烴類(lèi)燃料的轉(zhuǎn)化率先增加后下降。當(dāng)梯度介孔分子篩擔(dān)載磺化劑達(dá)到最佳含量0.38ml/g時(shí),微藻生物柴油制烴類(lèi)燃料的轉(zhuǎn)化率由82.13%提高到99.71%,烷烴選擇性由31.21%提高到52.34%,環(huán)烷烴選擇性由13.46%降低到0.57%,從而提高了藻基烴類(lèi)燃料轉(zhuǎn)化率并改善了成分組成。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TK6
【圖文】：

面對(duì)日益增長(zhǎng)的能源需求和消耗量以及不斷惡化的生態(tài)環(huán)境，世界各國(guó)迫切需要研制逡逑可再生能源以滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)能源的巨大需求［６１。２０１０年以來(lái)各國(guó)的可再生能源增長(zhǎng)和分布逡逑情況，如圖１．１所示［４１。歐盟、美國(guó)和日本等都早已經(jīng)意識(shí)到可再生能源應(yīng)用的重要性，逡逑但歐盟的可再生能源自２０１５年增長(zhǎng)受到挫折后幾乎沒(méi)有增長(zhǎng)，丹麥風(fēng)電產(chǎn)量因受氣候條逡逑件的影響也出現(xiàn)了邋５％的下降。２０１６年，包含生物燃料的可再生能源再一次成為增速最快逡逑的能源，其增長(zhǎng)占全球一次能源增長(zhǎng)的近三分之一。而我國(guó)也超越美國(guó)成為全球最大的可逡逑再生能源消耗國(guó)，其可再生能源消費(fèi)全年增長(zhǎng)３３．４％，所占份額由２０１５年的２％提升至逡逑２０．５％�？稍偕茉粗饕四堋L(fēng)能、水能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能以及地?zé)崮�、潮沙能逡逑等。我�?guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，農(nóng)作物秸稈，動(dòng)物糞便以及生活垃圾廢物等生物質(zhì)資源可謂是逡逑取之不盡用之不竭，同時(shí)生物質(zhì)能除用于發(fā)電、生產(chǎn)沼氣外，還可用于生產(chǎn)燃料乙醇、生逡逑物燃油等液體燃料［８１。逡逑２５０邐邐逡逑：＿W 逡逑0邐２０１０－１５邐２０１６逡逑＿邋？他［？？和地Ｒ邋＾邋

圖１．３含油生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制生物燃料的工藝流程［１２］逡逑可再生航油燃料不只局限于實(shí)驗(yàn)研究中，各國(guó)航空公司早已將其應(yīng)用于試飛行中，并逡逑取得了良好的成績(jī)。２０世紀(jì)９０年代以來(lái)，各國(guó)主要以天然氣作為原料制備合成航空燃料。逡逑１９９９年澳大利亞Ｑａｎｔａｓ航空公司便將合成燃料與常規(guī)航空煤油（混合比例為２９：７１）的混逡逑合燃料用于飛往約翰內(nèi)斯堡的飛機(jī)上，且多年來(lái)飛機(jī)飛行一切正常【３９］；美國(guó)軍方也對(duì)比例逡逑６逡逑

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2805650