獲得高品質(zhì)的生物油對(duì)于生物質(zhì)能源的利用具有重要意義,催化裂化是提高生物油品質(zhì)的有效手段。但是,生物油的直接裂化因其缺氫特性易導(dǎo)致催化劑結(jié)焦失活等問(wèn)題。生物油水相中含有反應(yīng)活性較高的小分子酸酮類(lèi)物質(zhì)而不含有大分子高沸點(diǎn)聚合物,相比全組分生物油更適合作為反應(yīng)原料進(jìn)行裂化研究。因此,本文以生物油水相為原料,采用具有供氫能力的兩段式加氫-甲醇共裂化的工藝手段,通過(guò)加氫和裂化催化劑的分段優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)生物油水相與甲醇高效加氫共裂化制備芳香烴。首先對(duì)生物油水相與甲醇進(jìn)行加氫共裂化研究,分別考察了不同金屬氧化物負(fù)載的Ni基加氫催化劑和甲醇摻混比例對(duì)它們加氫共裂化制備芳香烴的影響。研究發(fā)現(xiàn),從經(jīng)濟(jì)性以及油相產(chǎn)率和品質(zhì)上考慮,以生物油水相與甲醇按照2:1 比例混合為反應(yīng)原料和1 5%Ni/Zr02作為加氫催化劑較為合適。在該工況下,生物油水相中酚類(lèi)等高不飽和度含氧化合物通過(guò)加氫較好的轉(zhuǎn)化為醇類(lèi)等富氫化合物,使加氫產(chǎn)物表現(xiàn)出良好的裂化性能,裂化過(guò)程的油相產(chǎn)率最高可以達(dá)到19.28%,芳香烴含量高達(dá)94.57%。為了減少活性金屬Ni的用量,并探究雙金屬加氫催化劑的影響,制備了單金屬5%Ni和雙金屬5%Ni-5%... 

【文章來(lái)源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１生物油族內(nèi)化合物對(duì)比??Ｆｉｇ．２．１?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｂｉｏ－ｏｉｌ?ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ??

Ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｎｅ??ＨＹＤ??圖２．３愈創(chuàng)木酚加氫脫氧路線??Ｆｉｇ．２．３?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｈｙｄｒｏｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｕａｉａｃｏｌ??Ｋｏｎｇ等［７２］以環(huán)己酮為模型底物進(jìn)行催化加氫，研宄發(fā)現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)物中只含有少量的??環(huán)己烯和相當(dāng)數(shù)量的環(huán)己醇和醛縮產(chǎn)物，推測(cè)出如圖２．４加氫脫氧路線。在環(huán)己酮加氫??脫氧過(guò)程中，環(huán)己酮催化加氫生成環(huán)己醇，一部分環(huán)己醇脫水生成環(huán)己烯，環(huán)己烯快速??氫化制得環(huán)己烷；另一部分環(huán)己醇與環(huán)己酮發(fā)生反應(yīng)脫水生成多環(huán)類(lèi)物質(zhì)。??０?ＯＨ??６費(fèi)十〇?－??Ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｌ?Ｃｙｃｉｏｈｅｘｅｎｅ?Ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ??（ｂ）??２－Ｈｙ?ｄｒｏｘｙ?ｂｉｃｙｃｌｏｈ?ｅｘａ?ｎ?ｅ?Ｂｉ?ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ??圖２．４苯酮加氫脫氧路線??Ｆｉｇ．２．４?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐａｔｈｗａｙｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｈ

３．２．３實(shí)驗(yàn)裝置及流程??本章主要研宄不同加氫催化劑對(duì)生物油輕質(zhì)組分模型化合物與甲醇家加氫共裂化??的影響，反應(yīng)裝置流程圖如圖３．１所示，加氫反應(yīng)在固定床反應(yīng)器Ａ中進(jìn)行，裂化反應(yīng)??在固定床反應(yīng)器Ｂ中進(jìn)行，在進(jìn)行加氫共裂化反應(yīng)時(shí)，固定床反應(yīng)器Ａ和固定床反應(yīng)??器Ｂ采用串聯(lián)形式進(jìn)行連接反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)氣體環(huán)境為Ｈ２，流量為ｌＯＯｍｌ／ｍｉｎ，反應(yīng)過(guò)程中??系統(tǒng)壓力維持在４ＭＰａ，１１２作為載氣能及時(shí)帶走揮發(fā)產(chǎn)物，同時(shí)使反應(yīng)器內(nèi)壓強(qiáng)保持恒??定；原料通過(guò)給料泵進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，在通過(guò)Ｈ２的作用下先進(jìn)入霧化段霧化之后，首先??進(jìn)入加氫段作用于加氫催化劑上，產(chǎn)生的中間產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)裂化催化劑到達(dá)裂化反應(yīng)段。??根據(jù)之前的研究，加氫段反應(yīng)溫度控制在２５０°Ｃ，裂化反應(yīng)段反應(yīng)溫度控制在４００°Ｃ，??加氫催化劑和裂化催化劑實(shí)驗(yàn)用量均為２ｇ，反應(yīng)物的質(zhì)量空速（ＷＨＳＶ）恒為２ｈ＇反??應(yīng)時(shí)間為６ｈ。反應(yīng)結(jié)束后

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)選擇性催化熱解制備芳香烴的研究進(jìn)展[J]. 王體朋,張潤(rùn)禾,彭立,郭浩強(qiáng),陸強(qiáng),董長(zhǎng)青.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2018(04)
[2]生物燃料加氫脫氧催化劑研究進(jìn)展[J]. 徐海升,王豪,王博.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2017(06)
[3]Ni-Cu-Ce-B/γ-Al2O3對(duì)苯酚選擇性加氫制備環(huán)己酮的催化性能研究[J]. 徐海升,王博,王豪.  現(xiàn)代化工. 2017(05)
[4]減壓蒸餾生物油與乙醇在ZSM-5/MCM-41上共催化裂化[J]. 李美惠,馬文超,畢亞?wèn)|,陳冠益,陳慧.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]生物質(zhì)能源的發(fā)展研究[J]. 劉樂(lè),凌小燕,李驊,李旭輝,高翔.  中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2014(05)
[6]乳化劑及助乳化劑提高生物油/柴油乳化性能[J]. 譚文英,許勇,王述洋.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(24)
[7]國(guó)外生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)器現(xiàn)狀[J]. 林木森.  化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù). 2010(05)
[8]生物質(zhì)熱裂解生物油性質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 黃彩霞,劉榮厚,蔡均猛,鄧春健.  農(nóng)機(jī)化研究. 2007(11)
[9]生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究及發(fā)展[J]. 馬隆龍.  化學(xué)工業(yè). 2007(08)
[10]生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)與應(yīng)用(Ⅰ)[J]. 蔣劍春.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2007(03)

博士論文
[1]基于分子蒸餾技術(shù)的生物油分級(jí)品位提升研究[D]. 郭祚剛.浙江大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2916633