近年,生物質(zhì)能作為清潔能源,尤其是生物質(zhì)的快速熱解技術(shù),被認(rèn)為是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料的最有潛力的方法。由于生物油中水含量和氧含量高,其熱值低,粘度大,熱不穩(wěn)定和化學(xué)不穩(wěn)定性,不能直接用于目前的動(dòng)力設(shè)備,故需要對(duì)其進(jìn)行催化加氫提質(zhì)。本文對(duì)生物油進(jìn)行加熱實(shí)驗(yàn),研究了生物油在高溫下的熱穩(wěn)定性,并且通過(guò)加入溶劑的方式對(duì)生物油熱穩(wěn)定性進(jìn)行改善研究,最后研究了四氫化萘對(duì)生物油加氫提質(zhì)效應(yīng)。 在對(duì)生物油進(jìn)行不同溫度和時(shí)間的加熱老化實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)隨著加熱溫度的升高以及加熱時(shí)間的延長(zhǎng),生物油逐漸出現(xiàn)粘稠,顏色加深,當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí),生物油出現(xiàn)分層,上層為流動(dòng)性較好的液相,下層為較為粘稠的聚合物。同時(shí),隨著溫度的升高,分子量的分布變化比較大,并且分子量的范圍增長(zhǎng)明顯,由原生物油的1000可增加到7000至20000,分子量分布趨向大分子部分增多,并且在150℃有比較明顯的偏移。 生物油中添加溶劑可有效的減緩加熱條件下生物油的老化進(jìn)程。在生物油的形貌外觀方面,柴油和異丙醇的加入對(duì)生物油的抗結(jié)焦和分層的性能提高更為明顯,可以使生物油不分層結(jié)焦的加熱溫度由80℃升至150℃,甚至在180℃時(shí)也可持續(xù)6h不分層；而在生物油的分子量分布方面,四氫化萘的加入可有效阻止生物油中分子量向大分子生成,例如在150℃加熱8h條件下,四氫化萘的加入可使生物油分子量超過(guò)2000的部分由25.18%下降至9.37%。 以四氫化萘為溶劑,考察了四氫化萘對(duì)生物油催化加氫過(guò)程中抑制生物油聚合結(jié)焦的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示加入四氫化萘后,生物油催化加氫過(guò)程中沒(méi)有明顯聚合結(jié)焦現(xiàn)象發(fā)生,在生物油中添加30%四氫化萘作用下,不同實(shí)驗(yàn)條件下催化加氫過(guò)程中固相結(jié)焦率均小于5%。相對(duì)以空白實(shí)驗(yàn)固相產(chǎn)物35-50%有明顯改善。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下,油相密度、粘度、水分含量、總酸值和熱值相對(duì)于生物油都有明顯改善,元素分析顯示碳含量增加一倍,氫含量有所提高,氧含量低于10%。
【學(xué)位單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類(lèi)】：X382;TK6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 生物油的制備和特性
        1.1.1 生物油的制備
        1.1.2 生物油的特性
        1.1.3 生物油的應(yīng)用
    1.2 生物油改善研究
        1.2.1 生物油的熱穩(wěn)定性研究
        1.2.2 溶劑對(duì)生物油加氫提質(zhì)效應(yīng)研究
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)及評(píng)價(jià)方法
    2.1 生物油制備
        2.1.1 生物質(zhì)快速熱解實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.2 生物油制備
    2.2 生物油熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器及方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器及設(shè)備
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法
    2.3 生物油熱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3 生物油的熱穩(wěn)定性研究
    3.1 生物油的物理化學(xué)性質(zhì)
    3.2 加熱對(duì)生物油物理形貌的影響
    3.3 加熱對(duì)生物油粘度和分子量的影響研究
        3.3.1 加熱對(duì)生物油運(yùn)動(dòng)粘度的影響
        3.3.2 加熱對(duì)生物油含水量的影響
        3.3.3 加熱對(duì)生物油分子量的影響
    3.4 溶劑對(duì)生物油熱穩(wěn)定性改善研究
        3.4.1 溶劑對(duì)生物油的粘度影響
        3.4.2 溶劑對(duì)生物油熱處理后水分含量的影響
        3.4.3 溶劑對(duì)生物油熱處理后分子量分布的影響
    3.5 不同溶劑對(duì)熱處理生物油熱穩(wěn)定性影響的結(jié)果討論
        3.5.1 柴油與四氫化萘對(duì)熱處理生物油粘度和水分含量影響
        3.5.2 柴油與四氫化萘對(duì)熱處理生物油分子量分布對(duì)比
    3.6 小結(jié)
4 四氫化萘對(duì)生物油加氫提質(zhì)效應(yīng)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)原料及裝置
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    4.2 空白實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 空白實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 四氫化萘對(duì)生物油加氫提質(zhì)影響研究
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.2 檢驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)
    4.4 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 任獻(xiàn)濤;生物質(zhì)催化熱解實(shí)驗(yàn)研究[D];鄭州大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2876855