生物油共炼制技术的研究与开发
发布时间：2021-08-16 15:19
生物油共炼制由于其适合规模化应用的特点,是近年开发出的生物油炼制方向。但该技术仍处于初步研究阶段,因此开展共炼制催化剂、共炼物及共炼制对反应历程的影响等研究具有重要的意义。以分子筛为活性组分,高岭土为载体制备HY/K,5A/K,HZSM-5/K和HZSM-5/MK四种催化剂,在固定床反应器内以愈创木酚为模拟物考察催化剂活性组分、孔径及酸度对生物油催化裂化影响。实验结果表明HZSM-5的强酸中孔径的特点使其具有较高的催化选择性,同时大孔径高岭土作为载体可以降低焦炭产率,提高油品质。HY/K和5A/K作催化剂时的焦炭和多环芳烃产率较高;HZSM-5/MK的液体产物中单环芳烃产率最高为72.07%,焦炭产率最低为7.82%。以乙酸乙酯、愈创木酚为模拟物,分别与石蜡油进行共炼制,根据反应产物的变化推测共炼制对反应历程的影响。对比产物发现:乙酸乙酯在催化裂解过程中主要进行脱羧基、脱水和烷基化反应;愈创木酚在催化裂解过程中主要进行烷基化和异构化反应;共炼制过程中促进了氢转移和烷基化反应的进行,因而共炼制可以达到提高液体产率的目的,共炼时液体产率分别为85.09%和85.52%。生物油分别与甲醇、柴...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１烧蚀涡流反应器流程图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｖｏｒｔｅｘ?ａｂｌａｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｏｒ??Ｃｈａｒ??ｃｏｍｂｕｓｔｏｒ?????ｒ?＾－Ｆｌｕｅ?ｇａｓ??
使其迅速升温而达到热裂解温度。常用的机械接触式反应器主要有烧蚀反应器、丝网热??裂解反应器、旋转锥反应器等。??烧蚀反应器是由美国太阳能研宄所设计开发，其流程如图２．１所示，生物质颗粒在??高流速氮气作用下沿反应器切线方向进入反应器，在离心力作用下生物质与反应器内壁??接触，在高温内壁的作用下生物质迅速达到热裂解温度。由于烧蚀反应器与生物质接触??面积有限，生产效率较低，不利于大规模生产［２１］。??物质??料斗??＼／Ｚ螺旋进料器??蒸ｒｉ放时器??？樣、或水蒸、＇—－?■电加热器?冷凝器??—??Ｉ■一？—?ｖ旋风冷凝器??旋风分离器??Ｖ?Ｌ－Ｉ—１??丄ｊ?生物油??壤纖??图２．１烧蚀涡流反应器流程图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｖｏｒｔｅｘ?ａｂｌａｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｏｒ??Ｃｈａｒ??ｃｏｍｂｕｓｔｏｒ?????ｒ?＾－Ｆｌｕｅ?ｇａｓ??ｒ——＞１１??’?Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｇａｓｅｓ?Ｉ?ｒ?｜??ａｎｄ?ｖａｐｏｕｒｓ?，?）?ｙ??个＾＾ｎｔｆｅｅｄ＇《：?Ｂｉｏｍａｓｓ?Ｉ?Ｉ??１Ａｓｈ??ｈ?＼?Ｉ?Ｉ?／／＾?Ｒｏｔａｔｉｎｇ?＾?Ｖａｐｏｕｒｓ、??
２．１．３．４真空热裂解反应器??由加拿大Ｐｙｒｏｖａｃ大学和Ｌａｖａｌ大学开发的真空移动床式热裂解反应器，其工艺流??程如图２．５所示。反应器的加热系统由两个水平夹板构成，水平板的下面采用流动熔盐??对水平板进行加热，然后采用电感应加热器控制反应温度。实验证明当反应条件为??４５０°Ｃ，?１５ｋＰａ压力时可以获得较高的生物油产率。??Ｓｃｒａｐｐｅｒ??ｄｒｉｖｅｒ?Ｂｉｏｍａｓｓ??；?１?ｔ??—？??ｒｍｔｎｍｍｒ?—?ＴｒｒｎＴｎＴｒｎｒｍｉ?ｉ?ｒ??—？???？??ｔｆｉｉｎｉｉｉｉｎｎｕ?ｍｉｎｎｉｆ－ｎｒｉｎ??ｔｌ?：?ｉＨＩＩＩＩＵＨｈ?＞?ｉＭＨｌｉＨｉｊｉＨＨｌ?／?＞．??＿Ｊ?—Ｊ?〇?）－？?Ｂｉｏ－ｏｉｌ??Ｃｈａｒ?＾ｃｎｍｎｍｒｎｒｒ?）＜?Ｘ??／?＼?／—＼??Ｍｕｌｔｉｐｌｅ?ｈｅａｒｔｈ?Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ?Ｖａｃｕｕｍ?ｐｕｍｐ??ｖａｃｕｕｍ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??ｒｅａｃｔｏｒ??图２．５真空移动床反应器??Ｆｉｇ．?２．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｖａｃｕｕｍ?ｍｏｖｉｎｇ?ｂｅｄ?ｒｅａｔｏｒ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物油加氢精制工艺研究进展[J]. 李雁斌,徐莹,马隆龙,陈冠益,王铁军,张琦. 农业工程学报. 2014(09)
[2]磷改性ZSM-5分子筛的水热稳定性[J]. 宋守强,李明罡,李黎声,王殿中,张凤美,舒兴田. 石油学报(石油加工). 2014(02)
[3]生物质热解油的精制方法研究进展[J]. 司展,蒋剑春,王奎. 生物质化学工程. 2013(06)
[4]生物油模型化合物催化裂解机理[J]. 马文超,陈娇娇,王铁军,陈冠益,马隆龙,张琦. 农业工程学报. 2013(09)
[5]生物油/柴油乳化油制备及其在柴油机上的燃烧试验研究[J]. 牛淼淼,黄亚继,金保昇,王昕晔,贾纪强. 中国电机工程学报. 2012(20)
[6]生物质裂解油催化裂解精制机理研究（Ⅲ）——生物质裂解油模拟物的催化裂解机理[J]. 谢丹,黄清发,戎欣,许庆利,王复,李洪宇,颜涌捷. 太阳能学报. 2012(03)
[7]LDO-75重油催化裂化催化剂的工业应用[J]. 张亮,邹旭彪,秦松,邢侃. 石油炼制与化工. 2011(10)
[8]生物质快速热解与生物油精制研究进展[J]. 王予,马文超,朱哲,陈冠益. 生物质化学工程. 2011(05)
[9]生物质热解燃油在柴油机上的应用效果[J]. 黄勇成,尚上,王丽,杜谋涛,郭和军. 农业工程学报. 2010(01)
[10]纤维素类生物质热解研究进展[J]. 王通洲,高虹. 世界科技研究与发展. 2009 (02)
硕士论文
[1]生物油与石油馏分共炼制结焦机理的研究[D]. 李善玲.华东理工大学 2014
本文编号：3345920
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１烧蚀涡流反应器流程图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｖｏｒｔｅｘ?ａｂｌａｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｏｒ??Ｃｈａｒ??ｃｏｍｂｕｓｔｏｒ?????ｒ?＾－Ｆｌｕｅ?ｇａｓ??
使其迅速升温而达到热裂解温度。常用的机械接触式反应器主要有烧蚀反应器、丝网热??裂解反应器、旋转锥反应器等。??烧蚀反应器是由美国太阳能研宄所设计开发，其流程如图２．１所示，生物质颗粒在??高流速氮气作用下沿反应器切线方向进入反应器，在离心力作用下生物质与反应器内壁??接触，在高温内壁的作用下生物质迅速达到热裂解温度。由于烧蚀反应器与生物质接触??面积有限，生产效率较低，不利于大规模生产［２１］。??物质??料斗??＼／Ｚ螺旋进料器??蒸ｒｉ放时器??？樣、或水蒸、＇—－?■电加热器?冷凝器??—??Ｉ■一？—?ｖ旋风冷凝器??旋风分离器??Ｖ?Ｌ－Ｉ—１??丄ｊ?生物油??壤纖??图２．１烧蚀涡流反应器流程图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｖｏｒｔｅｘ?ａｂｌａｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｏｒ??Ｃｈａｒ??ｃｏｍｂｕｓｔｏｒ?????ｒ?＾－Ｆｌｕｅ?ｇａｓ??ｒ——＞１１??’?Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ?ｇａｓｅｓ?Ｉ?ｒ?｜??ａｎｄ?ｖａｐｏｕｒｓ?，?）?ｙ??个＾＾ｎｔｆｅｅｄ＇《：?Ｂｉｏｍａｓｓ?Ｉ?Ｉ??１Ａｓｈ??ｈ?＼?Ｉ?Ｉ?／／＾?Ｒｏｔａｔｉｎｇ?＾?Ｖａｐｏｕｒｓ、??
２．１．３．４真空热裂解反应器??由加拿大Ｐｙｒｏｖａｃ大学和Ｌａｖａｌ大学开发的真空移动床式热裂解反应器，其工艺流??程如图２．５所示。反应器的加热系统由两个水平夹板构成，水平板的下面采用流动熔盐??对水平板进行加热，然后采用电感应加热器控制反应温度。实验证明当反应条件为??４５０°Ｃ，?１５ｋＰａ压力时可以获得较高的生物油产率。??Ｓｃｒａｐｐｅｒ??ｄｒｉｖｅｒ?Ｂｉｏｍａｓｓ??；?１?ｔ??—？??ｒｍｔｎｍｍｒ?—?ＴｒｒｎＴｎＴｒｎｒｍｉ?ｉ?ｒ??—？???？??ｔｆｉｉｎｉｉｉｉｎｎｕ?ｍｉｎｎｉｆ－ｎｒｉｎ??ｔｌ?：?ｉＨＩＩＩＩＵＨｈ?＞?ｉＭＨｌｉＨｉｊｉＨＨｌ?／?＞．??＿Ｊ?—Ｊ?〇?）－？?Ｂｉｏ－ｏｉｌ??Ｃｈａｒ?＾ｃｎｍｎｍｒｎｒｒ?）＜?Ｘ??／?＼?／—＼??Ｍｕｌｔｉｐｌｅ?ｈｅａｒｔｈ?Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ?Ｖａｃｕｕｍ?ｐｕｍｐ??ｖａｃｕｕｍ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??ｒｅａｃｔｏｒ??图２．５真空移动床反应器??Ｆｉｇ．?２．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｖａｃｕｕｍ?ｍｏｖｉｎｇ?ｂｅｄ?ｒｅａｔｏｒ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物油加氢精制工艺研究进展[J]. 李雁斌,徐莹,马隆龙,陈冠益,王铁军,张琦. 农业工程学报. 2014(09)
[2]磷改性ZSM-5分子筛的水热稳定性[J]. 宋守强,李明罡,李黎声,王殿中,张凤美,舒兴田. 石油学报(石油加工). 2014(02)
[3]生物质热解油的精制方法研究进展[J]. 司展,蒋剑春,王奎. 生物质化学工程. 2013(06)
[4]生物油模型化合物催化裂解机理[J]. 马文超,陈娇娇,王铁军,陈冠益,马隆龙,张琦. 农业工程学报. 2013(09)
[5]生物油/柴油乳化油制备及其在柴油机上的燃烧试验研究[J]. 牛淼淼,黄亚继,金保昇,王昕晔,贾纪强. 中国电机工程学报. 2012(20)
[6]生物质裂解油催化裂解精制机理研究（Ⅲ）——生物质裂解油模拟物的催化裂解机理[J]. 谢丹,黄清发,戎欣,许庆利,王复,李洪宇,颜涌捷. 太阳能学报. 2012(03)
[7]LDO-75重油催化裂化催化剂的工业应用[J]. 张亮,邹旭彪,秦松,邢侃. 石油炼制与化工. 2011(10)
[8]生物质快速热解与生物油精制研究进展[J]. 王予,马文超,朱哲,陈冠益. 生物质化学工程. 2011(05)
[9]生物质热解燃油在柴油机上的应用效果[J]. 黄勇成,尚上,王丽,杜谋涛,郭和军. 农业工程学报. 2010(01)
[10]纤维素类生物质热解研究进展[J]. 王通洲,高虹. 世界科技研究与发展. 2009 (02)
硕士论文
[1]生物油与石油馏分共炼制结焦机理的研究[D]. 李善玲.华东理工大学 2014
本文编号：3345920
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