木质素定向合成航空煤油环烷烃和芳烃组分研究

发布时间：2021-01-31 09:58

　　鉴于能源和环境的压力,利用可再生资源-生物质获取碳氢发动机燃料和高值化学品受到全球广泛的关注,成为能源化工领域的热点研究课题之一。针对木质素定向合成航空液体燃料中环烷烃和芳烃组分的科技难题,本论文首次提出并实现了“木质素催化热解制C6-C8低碳芳烃→低碳芳烃低温可控烷基化合成煤油范围的C8-C15芳烃→C8-C15芳烃加氢饱和合成C8-C15环烷烃”的新方法。重点研究了木质素定向合成C8-C15芳烃和C8-C15环烷烃催化过程中基本规律,结合产物分析和催化剂表征,初步研究了C8-C15芳烃和C8-C15环烷烃合成机理,主要创新结果如下：1.木质素催化热解制G-C8低碳芳烃研究木质素是由苯丙烷单元构造形成的三维无定型网状聚合体,化学组分中包含大量的氧元素,因此,解聚和脱氧是木质素利用的首要步骤。本论文选取HZSM-5（25）分子筛催化剂,研究了木质素催化热解制C6-C8低碳芳烃的催化解聚过程及其基本规律；在优化反应条件下,获得的C6-C8低碳芳烃选择性达到78.9C-mol%,总的芳香碳氢物产率为37.9C-mol%。2.低碳芳烃低温可控烷基化合成煤油范围的C8-C15芳烃研究航空煤油主... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 研究背景
    1.1 生物质资源与航空生物燃料
    1.2 化石航空煤油工艺简介
        1.2.1 石油炼制
        1.2.2 非常规原料炼制
        1.2.3 煤液化合成
        1.2.4 天然气合成
    1.3 航空生物燃料
        1.3.1 动植物油催化合成路线
        1.3.2 木质纤维素间接液化
        1.3.3 木质纤维素直接液化
        1.3.4 木质纤维素分离利用
    1.4 本文研究思路
    参考文献
6-C₈低碳芳烃">第二章 木质素催化热解聚制C₆-C₈低碳芳烃
    2.1 引言
        2.1.1 木质素结构
        2.1.2 木质素应用
        2.1.3 研究思路
    2.2 实验原料和方法
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 催化剂预处理
        2.2.3 催化剂表征
        2.2.4 实验装置与方法
6-C₈低碳芳烃">    2.3 木质素催化转化制C₆-C₈低碳芳烃
        2.3.1 温度对木质素催化裂解制芳烃的影响
        2.3.2 催化剂稳定性及再生循环利用
        2.3.3 催化剂表征结果
    2.4 小结
    参考文献
8-C₁₅芳烃">第三章 低碳芳烃低温可控烷基化合成煤油范围C₈-C₁₅芳烃
    3.1 引言
    3.2 实验原料和方法
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 催化剂制备
        3.2.3 催化剂表征
        3.2.4 实验装置与方法
    3.3 芳烃烷基化优化条件
3离子液体重复利用性">    3.4 [bmim]Cl-2AlCl₃离子液体重复利用性
3离子液体的表征结果">    3.5 [bmim]Cl-2AlCl₃离子液体的表征结果
    3.6 烷基化过程初步探索
    3.7 小结
    参考文献
8-C₁₅芳烃加氢饱和合成C₈-C₁₅环烷烃">第四章 C₈-C₁₅芳烃加氢饱和合成C₈-C₁₅环烷烃
    4.1 引言
    4.2 实验原料和方法
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 Pd/AC催化剂的制备
        4.2.3 催化剂表征
        4.2.4 实验装置与方法
    4.3 优化反应条件
    4.4 生物燃油特性评估
    4.5 小结
    参考文献
第五章 生物焦油电流增强的催化转化制取芳烃
    5.1 引言
        5.1.1 芳烃简介及用途
        5.1.2 芳烃工业生产途径
        5.1.3 合成芳烃的生物质路线
        5.1.4 研究思路及意义
    5.2 实验原料和方法
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 催化剂预处理
        5.2.3 催化剂表征
        5.2.4 实验装置与方法
    5.3 生物焦油催化转化制低碳芳烃的研究
        5.3.1 优化反应条件
        5.3.2 生物焦油热裂解与催化裂解的对比
    5.4 电流增强的生物焦油催化转化制芳烃的研究
        5.4.1 电流的促进效应
        5.4.2 电流增强的催化反应机理研究
    5.5 催化剂稳定性及再生循环利用
    5.6 小结
    参考文献
第六章 总结
6-c₈低碳芳烃">    1.木质素催化热解制c₆-c₈低碳芳烃
8-C₁5芳烃">    2.低碳芳烃低温可控烷基化合成煤油范围的C₈-C₁5芳烃
8-C₁5环烷烃">    3.C8-C15芳烃加氢饱和合成C₈-C₁5环烷烃
    4.电流增强的生物焦油催化转化制取芳香烃研宄
博士期间发表的论文和专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]木质纤维生物质热化学转化预处理技术研究进展[J]. 关倩,蒋剑春,徐俊明,贺小亮,冯君锋.  生物质化学工程. 2014(06)
[2]中国的林木生物质能源:国内供应与国际进口[J]. 苏世伟,朱文,聂影.  林业经济. 2014(11)
[3]甲醇制芳烃技术研究进展[J]. 朱伟平,李飞,薛云鹏,郭磊,孙琦.  现代化工. 2014(07)
[4]催化裂化轻循环油生产轻质芳烃的分子水平研究[J]. 毛安国,龚剑洪.  石油炼制与化工. 2014(07)
[5]生物质制芳烃技术进展与发展前景[J]. 董丽.  化工进展. 2013(07)
[6]芳烃生产技术展望[J]. 戴厚良.  石油炼制与化工. 2013(01)
[7]甲醇芳构化技术和经济性分析[J]. 温倩.  煤化工. 2012(02)
[8]国内外生物航油研究现状[J]. 陈俊英,马晓建,冯向应,韩秀丽,李红伟.  可再生能源. 2012(02)
[9]芳烃生产技术进展[J]. 孔德金,杨为民.  化工进展. 2011(01)
[10]生物油的性质及其分离研究进展[J]. 王景华,崔洪友,李志和,易维明.  化工进展. 2009(12)

博士论文
[1]生物质能源转化综合评价及产业化空间布局方法研究[D]. 程艳玲.中国矿业大学（北京） 2014
[2]生物质快速热裂解制取生物油及其后续应用研究[D]. 王琦.浙江大学 2008

硕士论文
[1]液化气芳构化生产三苯技术工业化应用研究[D]. 袁培林.山东科技大学 2006



本文编号：3010646