CeO 2 对Ni-Cu/HZSM-5催化剂在生物油加氢脱氧催化性能改善研究

发布时间：2021-11-10 10:51

　　生物油作为最有希望代替传统化石能源的一种可再生能源,其成分复杂,化学性质不稳定,需要进一步改性提质才能有望成为高质量的液体燃料。目前,最有效的提质手段之一就是生物油的催化加氢,其中,催化剂的选取在生物油的催化加氢过程中起着关键性作用。近年来,Ni基催化剂因其较高的活性、低廉的价格,在生物油的催化加氢脱氧过程中备受关注。改性后的Ni-Cu基催化剂,催化活性有很大提升,但致使催化剂失活的积炭问题依然没有得到很好地改善。稀土氧化物（如CeO₂、La₂O₃等）对镍基催化剂的活性,稳定性及抗积炭能力都有明显的改善作用。CeO₂作为一种有效的氧化还原剂,可以实现Ce4+和Ce3+之间的转变,实现空位氧与氧之间的转换,最后表现出很好的储氧能力。同时晶格氧的释放有利于活性炭的转移,可以有效的消除积炭,起到很好的抗积炭作用。本文选择HZSM-5为Ni-Cu基催化剂的载体,研究CeO₂的添加及含量对Ni-Cu/HZSM-5催化剂在生物油催化加氢脱氧过程中的影响。通过TEM、XRD和H_2<... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

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【学位级别】：硕士

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生物质快速热解工艺流程

生物油的热值与石油的热值相比差异较大，一方面原因是有水分的存在，另一方面是生物油中含有较多的含氧化合物，这也是生物油不能直接使用，而必须进行提质的重要原因之一。生物油的酸总量较高在 100-120 mg KOH g-1范围之间，相应的 pH 值也较低在 2-3 之间，主要是由于生物油中含有较多的酸性物质，这些酸性物质的来源主要是通过半纤维素素及纤维素的裂解[90]。2.2 实验装置及过程：生物油的催化加氢脱氧反应是在 500ml 磁力搅拌加热器（威海自动控制有限公司）中进行的，图 1 为反应装置图。温度控制系统是由电热套和热电偶联合使用组成。反应前，向反应容器中加入 60g 生物油，20g 甲苯，20g 正丁醇以及 5g 催化剂。然后用氢气置换反应器中的空气，置换结束后，保持在室温下，初始氢压 2MPa 进行反应。反应器的升温速率为 3 ℃/ min。反应结束后，将反应器冷却至室温，并将催化剂从液相中过滤出来，以备后续分析。液相静止分离，分离出油相和水相。

剂的制备与评价化剂的制备用共浸法制备 Ni-Cu/CeO2-HZSM-5 催化剂，Ni-Cu（8:1将 XgCe(NO3)2.6H2O (X=0.5,1.0,1.5)、2.643gNi(NO3)2.6H2O3H2O 和加入 60ml 去离子水溶液中，搅拌溶解，再加入 4g水浴加热，蒸发至糊状，110℃干燥 12 小时，然后 400℃焙温还原，制得粉状催化剂。分别得到未负载 CeO2的 Ni-CuCeO2量 分 别 为 5% ， 15% ， 20% 的 Ni-Cu/5%CeO2-CeO2-HZSM-5，Ni-Cu/20%CeO2-HZSM-5 的催化剂。化剂的评价表征M


本文编号：3487112