近年來(lái),尋找可再生、清潔的化石能源替代品已成為研究的熱點(diǎn),生物質(zhì)快速熱裂解油,又稱(chēng)生物油,被認(rèn)為是一種很有前景的替代燃料。然而生物油存在腐蝕性強(qiáng)、粘度大、水含量高、熱值低等缺點(diǎn),導(dǎo)致其不能直接用于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中來(lái)代替石油燃料,需要通過(guò)化學(xué)方法對(duì)生物油進(jìn)行精制得到高品位的液體燃料。本文提出先將生物油進(jìn)行分類(lèi)分離,使得性質(zhì)相似的物質(zhì)得到富集,再分別對(duì)每一類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行高值化利用,使用Pd/C催化劑對(duì)生物油輕質(zhì)餾分段進(jìn)行兩段加氫精制,并對(duì)加氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究,采用Co Mo S/Al2O3和HZSM-5催化劑對(duì)生物油中質(zhì)餾分段和重質(zhì)餾分進(jìn)行一步法加氫裂解精制,最后制備了用于生物油加氫反應(yīng)的Pd-In/C雙金屬催化劑。采用水洗、萃取、減壓蒸餾、干燥等手段,將生物油分類(lèi)分離成四類(lèi)物質(zhì):水溶性組分、粗糖類(lèi)、酚類(lèi)化合物、殘?jiān)?通過(guò)對(duì)左旋葡萄糖和粗糖類(lèi)提取工藝的探索,得出在油水比為1:1、油水接觸時(shí)間為20min、水洗溫度為50℃的分離條件下,生物油中左旋葡萄糖的含量為4.1wt.%,水溶性組分、粗糖類(lèi)、酚類(lèi)化合物、殘?jiān)牡寐史謩e為31wt.%、30wt.%、30wt.%、9wt.%;結(jié)果表明通過(guò)分類(lèi)分...

【文章頁(yè)數(shù)】：139 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物油的性質(zhì)
        1.2.1 氧含量
        1.2.2 水含量
        1.2.3 熱值
        1.2.4 粘度
        1.2.5 酸性和腐蝕性
        1.2.6 灰分
    1.3 生物油組分的分類(lèi)分離
    1.4 生物油的精制
        1.4.1 催化加氫精制生物油
            1.4.1.1 催化加氫催化劑
            1.4.1.2 催化加氫反應(yīng)器
            1.4.1.3 產(chǎn)品油的性質(zhì)
            1.4.1.4 加氫提質(zhì)過(guò)程的H2消耗
        1.4.2 加氫脫氧（HDO）精制生物油
            1.4.2.1 加氫脫氧的反應(yīng)條件
            1.4.2.2 加氫脫氧反應(yīng)中官能團(tuán)的活性及其氫耗
            1.4.2.3 加氫脫氧的催化劑
        1.4.3 催化裂解精制生物油
    1.5 選題的目的、意義和主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 選題的目的和意義
        1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 生物質(zhì)快速熱裂解油的分類(lèi)分離
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
        2.2.3 分離流程
        2.2.4 分析與表征方法
        2.2.5 左旋葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 生物油的分析
        2.3.2 左旋葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
        2.3.3 水量、接觸時(shí)間、溫度對(duì)提取左旋葡萄糖的影響
            2.3.3.1 油水比對(duì)提取左旋葡萄糖的影響
            2.3.3.2 油水接觸時(shí)間對(duì)提取左旋葡萄糖的影響
            2.3.3.3 溫度對(duì)提取左旋葡萄糖的影響
        2.3.4 各部分的潛在應(yīng)用價(jià)值
    2.4 本章小結(jié)
第三章 催化加氫生物油輕質(zhì)餾分段制取含氧液體燃料
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 生物油輕質(zhì)餾分段油相加氫精制過(guò)程
        3.2.4 模型化合物的催化加氫反應(yīng)
        3.2.5 分析與表征方法
        3.2.6 兩段加氫精制后產(chǎn)品油與 93
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 生物油油相的第一段加氫精制
        3.3.2 生物油油相的第二段加氫精制
        3.3.3 加氫精制產(chǎn)品油的紫外（UV）光譜分析
        3.3.4 生物油油相兩段加氫反應(yīng)機(jī)理探索
        3.3.5 兩段加氫精制產(chǎn)品油與 93
    3.4 本章小結(jié)
第四章 生物油輕質(zhì)餾分段加氫精制的動(dòng)力學(xué)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 外擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的影響
        4.2.4 KN標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試（內(nèi)擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的影響）
        4.2.5 動(dòng)力學(xué)方程的建立以及活化能的計(jì)算
        4.2.6 分析與表征方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 外擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的影響
        4.3.2 內(nèi)擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)速率的影響（KN標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試）
        4.3.3 生物油輕質(zhì)餾分段油相第二段加氫精制動(dòng)力學(xué)方程的研究
        4.3.4 加氫精制反應(yīng)活化能的計(jì)算
    4.4 本章小結(jié)
第五章 一步法催化加氫裂解生物油中質(zhì)和重質(zhì)餾分段制取烴類(lèi)液體燃料
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        5.2.3 加氫裂解催化劑的預(yù)處理
        5.2.4 一步法加氫裂解精制生物油
        5.2.5 催化劑的重復(fù)使用
        5.2.6 加氫裂解后產(chǎn)品油的白土精制過(guò)程
        5.2.7 分析與表征方法
        5.2.8 碳平衡計(jì)算
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 催化劑Mo O3/Co O-Al2O3的預(yù)硫化
        5.3.2 一步法催化加氫裂解生物油中質(zhì)和重質(zhì)餾分段
            5.3.2.1 液相產(chǎn)品油的分析
            5.3.2.2 氣相組成分析
            5.3.2.3 固相分析
        5.3.3 一步法催化加氫裂解反應(yīng)過(guò)程中H2消耗以及能源效率的計(jì)算
        5.3.4 催化劑的重復(fù)使用實(shí)驗(yàn)
        5.3.5 產(chǎn)品油的活性白土精制
        5.3.6 一步法催化加氫裂解精制生物油的反應(yīng)機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 雙金屬催化劑的制備及其加氫精制研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        6.2.3 Pd-In/C催化劑的制備
            6.2.3.1 活性炭的預(yù)處理
            6.2.3.2 活性組分的負(fù)載
            6.2.3.3 催化劑的還原
        6.2.4 生物油模型化合物鄰苯二酚的加氫反應(yīng)
        6.2.5 分析與表征方法
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)（BET）的測(cè)定
        6.3.2 催化劑的XRD測(cè)試
        6.3.3 原子吸收光譜（AAS）測(cè)試
        6.3.4 程序升溫還原（TPR）測(cè)試
        6.3.5 電子探針微區(qū)分析（EPMA）
        6.3.6 生物油模型化合物鄰苯二酚的催化加氫實(shí)驗(yàn)
    6.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)與展望
    1 全文總結(jié)
    2 本文創(chuàng)新之處
    3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3925760