負(fù)載型非晶態(tài)催化劑對生物油催化提質(zhì)性能研究.pdf

1、隨著化石能源的不斷消耗和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)峻，生物質(zhì)能作為一種來源豐富，清潔的可再生能源受到廣泛關(guān)注。生物質(zhì)快速熱解得到的生物油是很有前景的液體燃料。但是，生物油中含有的大量含氧化合物使其熱值低、穩(wěn)定性差、腐蝕性強(qiáng)，無法直接作為車用運(yùn)輸燃料利用，需要進(jìn)一步進(jìn)行改質(zhì)提升。催化加氫是最有前景的生物油精制技術(shù)。然而生物油的不穩(wěn)定性增加了開發(fā)催化劑的難度，根據(jù)生物油的特性開發(fā)出高活性的催化劑和高效的加氫技術(shù)十分重要。非晶態(tài)催化劑在催化反應(yīng)中表

2、現(xiàn)出很高的活性和選擇性，得到的關(guān)注日益增多。然而它的熱穩(wěn)定性差，實(shí)際應(yīng)用受到限制。通過負(fù)載一種高比表面積的載體是提高其穩(wěn)定性是一種有效手段。
　　本文采用化學(xué)還原法制備了負(fù)載型非晶態(tài)NiB/SiO2-Al2O3催化劑，以苯酚為含氧模型化合物，對催化劑的加氫脫氧性能及熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明NiB/SiO2-Al2O3催化劑具有更強(qiáng)的Brnsted酸性，更高的熱穩(wěn)定性，加氫脫氧活性隨著溫度的升高而增大，在250℃反應(yīng)2 h后

3、環(huán)己烷的選擇性達(dá)到98.5％。
　　由于生物油成分復(fù)雜，熱穩(wěn)定性差，催化加氫過程中容易產(chǎn)生聚合結(jié)焦。針對這一問題，我們提出一種新的生物油提質(zhì)工藝-乳化加氫。首先以十氫萘和正丁醇為乳化劑，通過乳化作用提高生物油熱穩(wěn)定性，然后通過催化加氫進(jìn)一步改善生物油的品質(zhì)。
　　本研究分別考察了乳化劑的組成，乳化劑的量，反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等不同條件對生物油加氫效果的影響。研究結(jié)果表明，當(dāng)十氫萘的比例較高時(shí)，生物油乳化較差，當(dāng)提高正丁醇的比例

4、時(shí)，生物油能夠很好的乳化。提高乳化劑的量能夠有效降低結(jié)焦量，提高油相產(chǎn)率，生物油與乳化劑的比例從30:30提高到30:10時(shí)，固體結(jié)焦率從3.5%增加為10.8%，而油相產(chǎn)率從54.7%降至23.0%。反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度也有較大影響，反應(yīng)時(shí)間由2 h增加到4 h后，脫氧率由27.5%增大到34.6%；反應(yīng)溫度從240℃提高到280℃時(shí)，脫氧率由26.8%增大到34.6%。GC-MS分析結(jié)果表明，反應(yīng)前后物質(zhì)組分發(fā)生了明顯的變化，酸類，酮