生物油催化提质合成车用燃料

发布时间：2022-04-23 17:04

　　当今社会能源短缺与环境污染问题日益突出。能源短缺促使必须开发可再生能源,而生物质能源是唯一可以转化为液体燃料的可再生能源。大力发展生物质能源具有重要意义。生物油是重要的生物质液体燃料,成分非常复杂,包括水、酸、醛、酮、醇、醚、酯、酚、糖等。生物原油含水量高、含氧量高、腐蚀性强、稳定性差、粘度大,不能直接作为运输燃料应用。本文的目的是对生物油进行催化提质,使其性能得到改善,合成高品位运输燃料。提高生物油品位的关键是通过归并、耦合技术改变组分的不饱和键及含氧官能团,通过减少酸含量以降低腐蚀性,通过转化不稳定的物质提高稳定性以满足贮存要求,通过裂解大分子物质减少蒸馏残渣以提高油品产率,通过选择反应介质或采用膜分离技术脱水以提高燃烧性能。在超临界乙醇中对生物油用氧化镁、氧化镧、二氧化铈、二氧化钛、二氧化锆负载的铂、钯单金属催化剂和铂镍、钯镍双金属催化剂进行提质。在生物油提质中,酸碱双功能载体负载催化剂是较好的选择。通过对乙醇和生物油的共处理,使用镁铝氧化物或二氧化铈负载的铂、钯催化剂,乙醇和生物油各组分发生了多种反应,合成的新油组分发生了很大变化,包含丁醇等优良组分,热值升高,粘度降低,比原生... 

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
图目录
表目录
符号和縮写说明
术语说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 生物质能源概况
        1.2.1 生物质能源的特点
        1.2.2 生物质能源的利用形式
        1.2.3 生物液体燃料发展现状
    1.3 生物油国内外研究概况
        1.3.1 要研究国家和机构
        1.3.2 研究历史和现状
    1.4 生物油的生产
        1.4.1 生物油的原料
        1.4.2 生物油的生产方法
        1.4.3 生物油的性质
    1.5 生物油的提质方法
        1.5.1 乳化
        1.5.2 加氢脱氧提质
        1.5.3 催化裂化提质
        1.5.4 催化重整提质
        1.5.5 催化酯化提质
    1.6 生物油提质工艺研究进展
    1.7 生物油的应用研究概况
    1.8 论文主要研究内容和结构
第2章 生物油提质探索试验
    2.1 引言
    2.2 实验
        2.2.1 材料
        2.2.2 催化剂制备
        2.2.3 生物油提质
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 催化剂载体对提质的影响
        2.3.2 活性金属对生物油提质的影响
        2.3.3 提质油评价
    2.4 本章小结
第3章 生物油和低碳醇合成生物燃料
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 材料
        3.2.2 催化剂制备
        3.2.3 生物油和乙醇合成燃料
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 纯乙醇的反应
        3.3.2 燃料合成
    3.4 本章小结
第4章 溶剂对生物油提质的影响
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 材料
        4.2.2 苯酚加氢
        4.2.3 环己酮加氢
        4.2.4 红外光谱
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同条件的苯酚加氢
        4.3.2 溶剂影响
        4.3.3 转化率和溶剂参数间的相关性
        4.3.4 环己酮加氢
        4.3.5 反应的影响机理
    4.4 本章小结
第5章 酚类转化高性能催化剂研发
    5.1 引言
    5.2 实验
        5.2.1 材料
        5.2.2 催化剂制备
        5.2.3 催化剂表征
        5.2.4 苯酚加氢
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 催化剂表征
        5.3.2 苯酚在不同条件的加氢
    5.4 本章小结
第6章 生物油分级提质工艺探索
    6.1 引言
    6.2 实验
        6.2.1 材料
        6.2.2 催化剂制备
        6.2.3 生物油提质
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 模型反应
        6.3.2 生物油分离后分步提质
        6.3.3 生物油不分离分步提质
    6.4 本章小结
第7章 不同生物油比较研究
    7.1 引言
    7.2 实验
        7.2.1 材料
        7.2.2 催化剂制备
        7.2.3 生物质液化
        7.2.4 松木热解油提质
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 樟子松醇解液化
        7.3.2 微藻醇解液化
        7.3.3 松木热解油提质
    7.4 本章小结
第8章 生物油提质新工艺探索
    8.1 引言
    8.2 实验
        8.2.1 材料
        8.2.2 催化剂制备
        8.2.3 生物油提质
    8.3 结果与讨论
    8.4 本章小结
第9章 生物油评价
    9.1 引言
    9.2 评价
        9.2.1 成本核算
        9.2.2 品质
        9.2.3 环境
    9.3 本章小结
参考文献
结论
附录
科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]生物油中酚类化合物加氢脱氧催化剂研究进展[J]. 王威燕,张小哲,杨运泉,杨彦松,彭会左,刘文英.  催化学报. 2012(02)
[2]生物质热解油品位催化提升的思考和初步进展[J]. 郑小明,楼辉.  催化学报. 2009(08)
[3]Supercritical fluids technology for clean biofuel production[J]. Dongsheng Wena,*, H. Jiang a, Kai Zhang b a School of Engineering and Materials Science, Queen Mary University of London, London E1 4NS, UK b State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum, Beijing 102249, China.  Progress in Natural Science. 2009(03)
[4]Corrosion properties of bio-oil and its emulsions with diesel[J]. LU Qiang, ZHANG Jian & ZHU XiFeng Key Laboratory for Biomass Clean Energy of Anhui Province, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China.  Chinese Science Bulletin. 2008(23)
[5]Pd-Ce-B/水滑石催化液相苯酚选择性加氢制环己酮[J]. 刘建良,李辉,李和兴.  催化学报. 2007(04)
[6]One-step Synthesis of n-Butanol from Ethanol Condensation over Alumina-supported Metal Catalysts[J]. Ke Wu YANG;Xuan Zhen JIANG;Wei Chao ZHANGD Department of Chemistry, Zhejiang University, HangZhou 310027.  Chinese Chemical Letters. 2004(12)
[7]沸石的碱性催化——乙醇双分子缩合反应[J]. 杨春,孟中岳.  化学学报. 1993(01)



本文编号：3647611