生物基酮类平台化合物缩合-加氢制备航空燃油的试验研究
发布时间：2022-01-27 16:11
随着对于碳排放的日渐严格及航空燃油需求的日益增长,传统单一来源的化石燃料基航空燃油未来将难以满足人类社会的正常运转要求。因此,对于可替代来源的航空燃油制备技术的开发显得尤为重要。生物质拟用经过处理后得到的短碳链醛酮类物质经过羟醛缩合反应实现碳链增长,再经过加氢脱氧,最终制得符合使用要求的生物航空燃油。具体内容如下:以生物质定向热解产生的环戊酮作为平台化合物,Mg-Al-O作为缩合反应催化剂,Ni/γ-Al2O3作为加氢催化剂,旨在掌握环戊酮的缩合-加氢基本反应特性。在羟醛缩合反应中,Mg/Al比为3:1的催化剂的缩合性能最佳,归因于其具有较强的弱碱性和中碱性位。适量的水（<8wt%）会促进环戊酮的自缩合。环戊酮的自缩合反应是一个串联反应,170℃的高温会促进该反应的进行。在加氢反应中,Ni负载量为10wt%的Ni/γ-Al2O3具有均匀且足量的金属位点,催化加氢效果最佳。在4.5MPa、12h和260°C的加氢条件下,目标烷烃的产率最高达到83.8%。升高氢气压力和反应温度提高了催化剂的反应活...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多种航空燃油制备技术路线及主要产物Fig.1.1Technicalrouteandmainproductsofvariousaviationfuelpreparationmethods
生物基酮类平台化合物缩合-加氢制备航空燃油的试验研究8第二章实验部分2.1实验原料与仪器环戊酮购自阿拉丁化工技术有限公司（中国上海），纯度98%以上。六水合氯化镁、六水合氯化铝、氢氧化钠和碳酸钠用于合成Mg-Al-O催化剂。采用六水合硝酸镍（≥98%）和活性氧化铝（50~80目）制备Ni/γ-Al2O3。氧化镁、氧化钙、氧化铝、氯化镁、氯化铝、氢氧化钠、碳酸钠、氧化钛和NaY分子筛，以及加氢催化剂原料六水合氯化铁、六水合硝酸钴及二水合氯化铜均采购自阿拉丁化工技术有限公司（中国上海）。椰壳活性炭（AC）采购自燕山活性炭公司，比表面积1200m2/g,使用粒径为50~80目。在缩合-加氢过程中，以正癸烷（≥99%）作为内标，正戊烷（≥99%）为稀释试剂进行产物分析。所有化学品均在未经提纯的情况下直接使用。环戊酮的羟醛缩合反应在带有磁力搅拌的数显恒温油浴锅中进行，缩合产物的加氢脱氧反应在25mL高压反应釜（WBGF-25ML，世纪森朗）中进行，如图2.1所示。（a）数显恒温油浴锅（b）高压反应釜图2.1羟醛缩合和加氢脱氧反应设备Fig.2.1Equipmentsforaldolcondensationandhydrodeoxygenation2.2催化剂的制备2.2.1羟醛缩合反应催化剂以Mg/Al比为3：1的Mg-Al-O催化剂为例，首先准备了两种溶液，第一种溶液含有0.3mol/L的MgCl2·6H2O和0.1mol/L的AlCl3·6H2O，第二种溶液含有0.8mol/L的
不同Ni负载量的Ni/γ
【参考文献】：
期刊论文
[1]通过架构C-C键将生物质平台化合物转化为液态烷烃燃料[J]. 杨永,廖兵,庞浩. 石油化工. 2015(02)
[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]走进燃料新时代的航空燃油[J]. 黄业千. 科技导报. 2014(27)
[4]含氧化合物加氢脱氧的研究进展[J]. 桑小义,李会峰,李明丰,李大东. 石油化工. 2014(04)
[5]羟醛缩合反应中酸碱双功能催化剂的研究进展[J]. 吴丽丽,安华良,梁宁,陈翠娜,耿艳楼,赵新强,王延吉. 化学通报. 2014(02)
[6]航空生物燃料制备技术及其应用研究进展[J]. 孙晓英,刘祥,赵雪冰,杨明,刘德华. 生物工程学报. 2013(03)
[7]MgO/NaY催化糠醛和丙酮合成航空燃料中间体的性能研究[J]. 黄晓明,章青,王铁军,刘琪英,马隆龙,张琦. 燃料化学学报. 2012(08)
[8]航空生物燃料技术发展背景与应用现状[J]. 胡徐腾,齐泮仑,付兴国,何皓,黄格省,李顶杰. 化工进展. 2012(08)
[9]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)
[10]推进行业节能减排 航空生物燃料起航[J]. 穆阳. 中国民用航空. 2012(01)
本文编号：3612729
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多种航空燃油制备技术路线及主要产物Fig.1.1Technicalrouteandmainproductsofvariousaviationfuelpreparationmethods
生物基酮类平台化合物缩合-加氢制备航空燃油的试验研究8第二章实验部分2.1实验原料与仪器环戊酮购自阿拉丁化工技术有限公司（中国上海），纯度98%以上。六水合氯化镁、六水合氯化铝、氢氧化钠和碳酸钠用于合成Mg-Al-O催化剂。采用六水合硝酸镍（≥98%）和活性氧化铝（50~80目）制备Ni/γ-Al2O3。氧化镁、氧化钙、氧化铝、氯化镁、氯化铝、氢氧化钠、碳酸钠、氧化钛和NaY分子筛，以及加氢催化剂原料六水合氯化铁、六水合硝酸钴及二水合氯化铜均采购自阿拉丁化工技术有限公司（中国上海）。椰壳活性炭（AC）采购自燕山活性炭公司，比表面积1200m2/g,使用粒径为50~80目。在缩合-加氢过程中，以正癸烷（≥99%）作为内标，正戊烷（≥99%）为稀释试剂进行产物分析。所有化学品均在未经提纯的情况下直接使用。环戊酮的羟醛缩合反应在带有磁力搅拌的数显恒温油浴锅中进行，缩合产物的加氢脱氧反应在25mL高压反应釜（WBGF-25ML，世纪森朗）中进行，如图2.1所示。（a）数显恒温油浴锅（b）高压反应釜图2.1羟醛缩合和加氢脱氧反应设备Fig.2.1Equipmentsforaldolcondensationandhydrodeoxygenation2.2催化剂的制备2.2.1羟醛缩合反应催化剂以Mg/Al比为3：1的Mg-Al-O催化剂为例，首先准备了两种溶液，第一种溶液含有0.3mol/L的MgCl2·6H2O和0.1mol/L的AlCl3·6H2O，第二种溶液含有0.8mol/L的
不同Ni负载量的Ni/γ
【参考文献】：
期刊论文
[1]通过架构C-C键将生物质平台化合物转化为液态烷烃燃料[J]. 杨永,廖兵,庞浩. 石油化工. 2015(02)
[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]走进燃料新时代的航空燃油[J]. 黄业千. 科技导报. 2014(27)
[4]含氧化合物加氢脱氧的研究进展[J]. 桑小义,李会峰,李明丰,李大东. 石油化工. 2014(04)
[5]羟醛缩合反应中酸碱双功能催化剂的研究进展[J]. 吴丽丽,安华良,梁宁,陈翠娜,耿艳楼,赵新强,王延吉. 化学通报. 2014(02)
[6]航空生物燃料制备技术及其应用研究进展[J]. 孙晓英,刘祥,赵雪冰,杨明,刘德华. 生物工程学报. 2013(03)
[7]MgO/NaY催化糠醛和丙酮合成航空燃料中间体的性能研究[J]. 黄晓明,章青,王铁军,刘琪英,马隆龙,张琦. 燃料化学学报. 2012(08)
[8]航空生物燃料技术发展背景与应用现状[J]. 胡徐腾,齐泮仑,付兴国,何皓,黄格省,李顶杰. 化工进展. 2012(08)
[9]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)
[10]推进行业节能减排 航空生物燃料起航[J]. 穆阳. 中国民用航空. 2012(01)
本文编号：3612729
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