负载型催化剂加氢裂解制备生物液体燃料研究

发布时间：2020-07-07 23:28

【摘要】：21世纪,世界的石油储量正在逐渐减少,同时油品燃烧后排放的废气引起的环境污染也是人类面临的一大问题,因此,开发可再生、环保、替代性的燃料已成为人类的最重要课题之一。传统的NiMo/Al_2O_3或者CoMo/Al_2O_3催化剂活性较低,无法将油脂裂解到满意的效果。本课题在固定床反应器中系统研究了传统加氢裂化催化剂,通过引入稀散元素铼,并改变反应条件对以十二烷为溶剂的油脂进行加氢裂解。同时本催化剂可以对油脂进行加氢脱氮,裂解产物作为生物液体燃料使用,可以减少NO_X的排放,降低环境污染。首先通过查阅文献和总结经验,选择了Mo-Re-Ni三种活性组分,然后采用浸渍法,将活性组分负载到四种不同的载体上,将溶液与载体混合后静置24 h,120℃真空干燥12 h,程序升温至550℃后灼烧4小时可以得到催化剂前驱体。催化还原后对油品进行加氢裂解,液体产物通过质量测定产率,通过气相色谱来加氢脱氮率。并且通过BET和XRD表征手段对比分析载体和催化剂前驱体,可以发现催化剂前驱体的孔径比载体略小,说明了活性组分负载到载体孔径中。最后,考察三元活性组分Mo-Re-Ni/Beta催化剂的反应工艺条件对加氢裂解以及加氢脱氮催化活性的影响,得出了最佳条件温度360℃、压力3.5 MPa、空速4 h~(-1)、氢油比800,裂解收率为83.10%,加氢脱氮率为91.37%。
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O643.36;TQ517.4
【图文】：

燃料制备,航空燃油,长链烷烃,高品质

1.2 生物质液体燃料1.2.1 生物质能研究现状生物质能是一种绿色能源，每年地球上的碳含量达到 950 亿吨，储量巨大，可再生能源丰可观的，每年可以获得大约 9 亿吨的生物资源量有 3 亿吨，是缓解地球的能源供需矛盾的重要化为可再生的生物质能，例如藻类、植物、动生物质液体燃料指的是从生物质能中提取包括醇类、烃类和酯类燃料居多，开发新能源的并且对环境污染较大，随着经济的发展，传统能保性能的生物质能源是全世界共同需要解决的过滤处理餐饮废油餐饮业

A型分子筛,活性组分,催化剂

体分为单组分载体、二元氧化物载体和多元氧化物载体例如：γ-Al2O3、TiO2、SiO2等；Al2O3作为一能优良、结构比较稳定的两性金属氧化物。二氧化氧化铝、二氧化硅较少，但是 TiO2在化学和晶体特的优势。分子筛骨架结构中有 Ti4+中心，二元载体TiO2-γ-Al2O3等；多元组分氧化物 TiO2-ZrO2-SiO2体、碳纳米管载体、高分子聚合物载体等[13]。用的合成方法有水热合成法、导向剂合成法、表是将一定配比的铝源、硅源、模板剂按照特定的顺移到反应釜内，在一定的温度和压力下进行晶化，反干燥灼烧后即可得到 Beta 分子筛。该方法最常用成本较高。余少兵等人采用价格较低的四乙基溴化图 1- 2 活性组分负载 A 型分子筛制成催化剂

分子筛结构,导向剂

导向剂法首先要合成导向剂，然后将导向剂加入到混合的 Beta 分子筛原料中，在一定温度下进行晶化，即可得到 Beta 分子筛。导向剂法使用的模板剂仅为其他方法的 1%-10%，节约了合成成本，再加入季铵碱模板剂后，提高了 Beta分子筛的结晶速率。杜君等人运用导向剂法合成了低硅 Beta 分子筛，有效的改善了 Beta 的孔结构，形成了良好的酸催化活性中心[16]。表面润湿合成法首先将固体物料浸在液相的反应物中，使得固体物料的表面在一段时间后形成了一个液体比例相对较高的局部反应区域。通过增大实际参加反应模板剂的比例，减少了全部反应所使用的模板剂量，节约成本。如宋武等人通过不同比例的未焙和已焙硅胶的混合物，采用表面润湿法合成了 Beta 分子筛现在 Beta 分子筛还有一些新的合成发表，比较有代表性的就是转晶合成法和空间限制合成法等[17]。图 1- 3 BEA 型的分子筛结构

【参考文献】