油脂高效利用产生物航空燃油及高值化学品相关工艺研究

发布时间：2021-05-09 12:52

　　生物航空燃油,是生物质原料制备的符合飞行器使用要求的燃料物质。生物航空燃油,是一种潜在的石油基喷气燃料的替代品。生物航空燃油制备工艺是一种利用非食用性植物油、农林废弃物、工业和餐饮业废弃油脂等生物质变成绿色的可再生航空燃油的方法。生物航空燃油的使用,既可以缓解化石资源有限的局面,也可减少化石燃料使用对环境方面的影响。而利用工业副产物油脂或废弃油脂合成生物航空燃油,还可以完成资源的回收再利用,提高利用率和增加经济效益。为了更好地利用油脂类物质为原料制备生物航空燃油,研究的关键是合适原料的选取以及针对合适的原料进行相关工艺的设计和研究。本文主要以工业副产物妥尔油为出发点,根据其组分特点,进行了两种不同结构物质为原料制备生物航空燃油的工艺研究,分别是单不饱和脂肪酸以及三环松香酸。妥尔油中脂肪酸成分主要为单不饱和结构。本文使用单不饱和脂肪酸做原材料,通过烯烃交叉复分解反应和加氢反应联用工艺,将其转化为生物航空燃料范围的烃类产物及相关有价值化学品。工艺过程中,芥酸原料通过烯烃交叉复分解过程完成裂解,而后利用分子筛催化剂完成加氢催化,可获得α-烯烃和生物航空燃油组分。制备Y分子筛过程添加模板剂聚醚... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 传统航空燃油的现状
    1.3 生物航空燃油的发展
    1.4 可再生的生物航空燃油的转化途径
        1.4.1 费托合成法转化途径
        1.4.2 油脂加氢法转化途径
        1.4.3 糖类物质转化航空燃油途径
        1.4.4 醇类物质转化航空燃油途径
    1.5 妥尔油介绍
    1.6 小结
    1.7 论文研究的实验思路及目的意义
第二章 烯烃交叉复分解-加氢联用制备液体燃料工艺的研究
    2.1 研究简介
    2.2 实验材料和仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验操作方法
        2.3.1 催化剂的制备方法
            2.3.1.1 Y分子筛的制备
            2.3.1.2 Ni-Mo@HY催化剂的制备
        2.3.2 高温高压小型反应釜的使用方法
        2.3.3 催化剂仪器表征方法
            2.3.3.1 X射线单晶衍射(XRD)表征
            2.3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)表征
            2.3.3.3 能谱仪(EDS)分析
        2.3.4 反应产物气相-质谱联用仪分析方法
    2.4 实验结果与讨论
        2.4.1 烯烃交叉复分解反应结果
            2.4.1.1 烯烃交叉复分解反应过程温度的探究
            2.4.1.2 烯烃交叉复分解反应过程时间的探究
            2.4.1.3 烯烃交叉复分解反应过程催化剂量的探究
            2.4.1.4 烯烃交叉复分解反应小结
        2.4.2 Ni-Mo@HY催化剂的表征结果
            2.4.2.1 催化剂XRD表征结果
            2.4.2.2 催化剂的电镜扫描表征及EDS分析结果
            2.4.2.3 分子筛催化剂表征结果小结
        2.4.3 催化加氢反应结果
        2.4.4 烯烃交叉复分解-加氢联用工艺小结
第三章 松香酸原料合成低倾点生物航空燃油工艺的研究
    3.1 研究简介
    3.2 实验材料和仪器
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验操作方法
        3.3.1 裂解催化剂的制备方法
        3.3.2 催化反应方法
        3.3.3 裂解催化剂的表征方法
            3.3.3.1 程序升温脱附技术(NH_3-TPD)分析
            3.3.3.2 吡啶红外光谱(FT-IR)分析
            3.3.3.3 X射线单晶衍射(XRD)表征
        3.3.4 反应产物气相-质谱联用仪分析方法
        3.3.5 反应产物利用短程蒸馏分离的方法
    3.4 实验结果与讨论
        3.4.1 裂解催化剂表征结果
            3.4.1.1 裂解催化剂的NH_3-TPD表征结果
            3.4.1.2 裂解催化剂的FT-IR表征结果
            3.4.1.3 裂解催化剂的XRD表征结果
        3.4.2 加氢-裂解工艺路线结果与讨论
            3.4.2.1 松香酸的加氢处理过程(A至B)
            3.4.2.2 物质B的裂解过程(B至D)
            3.4.2.3 工艺路线1小结
        3.4.3 裂解-加氢工艺路线结果与讨论
            3.4.3.1 松香酸的裂解处理过程(A至C)
            3.4.3.2 物质C的氢化处理(C至D)
            3.4.3.3 工艺路线2小结
        3.4.4 产品性能表征与比较
        3.4.5 松香酸原料合成生物航空燃油工艺路线小结
第四章 结论与建议
    4.1 结论
    4.2 创新点
    4.3 问题与建议
参考文献
附录一 实验试剂
附录二 实验设备
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]NiMo催化剂载体中纳米HY分子筛和氧化铝混合方式对柴油加氢脱硫性能的影响（英文）[J]. 尹海亮,刘新亮,周同娜,蔺爱国.  燃料化学学报. 2018(08)



本文编号：3177335