FCC掺炼法及脱氧加氢法制备第二代生物燃料的研究
发布时间：2024-05-11 17:26
随着我国工业的发展,以及对燃料的需求量不断增加,与此同时,我国的石油储量由于不断地开采而日趋减少,不得不靠进口石油解决能源紧缺的问题。不稳定的国际油价直接干扰着我国的经济发展,因此,大力发展可再生的新能源成为了一个解决我国能源危机的新方向。生物燃料作为一种新的可以替代传统燃料的研究方向,受到了越来越多的关注和越来越多的学者研究。利用掺炼加工和加氢脱氧技术制备第二代生物燃料是近几年迅速发展的方向。 本文采用Endurance催化剂和CGP-1HN催化剂,利用催化裂化的方法,以废餐油为原料制备了生物燃料,并对Endurance催化剂和CGP-1HN催化剂进行激光粒度仪、SEM、 N2-吸附脱附、XRD、 Py-IR表征及微反活性、灼烧减量、化学组成等测试,探究了两种催化剂的结构和性质对反应产物的影响。结果表明：Endurance催化剂在同时制备汽油和柴油上有着较高的收率,而CGP-1HN催化剂在同时制备汽油和液化气的收率较高,柴油的产率略低以及重油的收率也较低；CGP-1HN催化剂上主要以B酸中心为主,有利于轻组分的产生,而Endurance中还含有L酸中心,更有利于生产柴油。同时,还探讨...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 前言
1.2 生物燃料的发展
1.2.1 第一代生物燃料
1.2.2 第二代生物燃料
1.2.2.1 生产工艺
1.2.2.2 脱氧加氢催化剂
1.2.3 第三代生物燃料
1.3 MCM-41的制备及其在催化方面的应用
1.3.1 MCM-41的合成
1.3.1.1 水热合成法
1.3.1.2 室温合成法
1.3.1.3 非水合技术合成法
1.3.2 MCM-41的形成机理
1.3.2.1 液晶膜版机理
1.3.2.2 棒状自组装机理
1.3.2.3 协同机理
1.3.3 MCM-41在催化方面的应用
1.4 我国废餐油和小桐油的使用状况
1.4.1 我国废餐油的使用情况
1.4.2 我国小桐油的使用情况
1.5 本文研究意义与内容
第2章 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 催化裂化催化剂的性能测试
2.3.1.1 催化剂微反活性指数的测定
2.3.1.2 灼烧减量的测定
2.3.1.3 化学组成测定
2.3.1.4 生物燃料的制备
2.3.2 以MCM-41为载体制备脱氧加氢催化剂的制备方法
2.3.2.1 Si-MCM-41的制备方法
2.3.2.2 Al-MCM-41的制备方法
2.3.2.3 Ti-MCM-41的制备方法
2.3.2.4 Zr-MCM-41的制备方法
2.3.2.5 四硫代钼酸铵的制备方法
2.3.2.6 浸渍法制备Mo2S/Al-MCM-41,Mo2S/Ti-MCM-41,Mo2S/Zr-MCM-41 的方法
2.3.2.7 加氢脱氧活性评价
2.3.3 催化剂的表征方法
2.3.3.1 粒度分析
2.3.3.2 SEM
2.3.3.3 N2物理吸附-脱附表征
2.3.3.4 XRD
2.3.3.5 吡啶红外
2.3.3.6 TEM
2.3.3.7 红外光谱测试
2.3.3.8 XPS
2.3.3.9 元素分析
2.3.3.10 TG-DTG
2.3.4 产品分析
2.3.4.1 催化裂化产物的分析
2.3.4.2 脱氧加氢产物的分析
第3章 废餐油与海南减三线油掺炼催化裂化法制备第二代生物燃料的研究
3.1 引言
3.2 实验内容
3.2.1 Endurance催化剂和CGP-1HN的催化
3.2.2 催化剂测试与表征
3.2.3 FCC制备生物燃料方法
3.2.3.1 实验步骤
3.2.3.2 催化剂老化
3.2.3.3 反应条件
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂的粒度分布及形貌
3.3.2 N2物理吸附-脱附表征
3.3.3 XRD
3.3.4 吡啶红外
3.3.5 微反活性指数、烧灼减量和化学组成测试
3.3.6 废餐油催化裂化反应
3.3.7 CGP-1HN催化剂和Endurance催化剂在不同温度下催化裂化废餐油的产物分布
3.3.8 催化剂对催化裂化废餐油反应的影响
3.3.9 反应温度对催化裂化废餐油反应的影响
3.3.10 废餐油中加入不同量的海南炼化减三线油对催化裂化的影响
3.4 小结
第4章 不同金属参杂的MCM-41催化剂载体的制备和表征
4.1 引言
4.2 实验内容
4.2.1 Si-MCM-41的制备
4.2.2 Al-MCM-41的制备
4.2.3 Ti-MCM-41的制备
4.2.4 Zr-MCM-41的制备
4.2.5 载体的表征
4.3 分析与讨论
4.3.1 Si-MCM-41的表征结果及分析
4.3.1.1 XRD分析
4.3.1.2 FT-IR分析
4.3.1.3 N2吸附-脱附分析
4.3.1.4 TEM分析
4.3.2 Al-MCM-41的表征结果及分析
4.3.2.1 XRD分析
4.3.2.2 FT-IR分析
4.3.2.3 N2吸附-脱附分析
4.3.2.4 SEM分析
4.3.2.5 TEM分析
4.3.2.6 吡啶红外分析
4.3.3 Ti-MCM-41的表征结果及分析
4.3.3.1 XRD分析
4.3.3.2 FT-IR分析
4.3.3.3 N2吸附-脱附分析
4.3.3.4 SEM分析
4.3.3.5 TEM分析
4.3.3.6 吡啶红外分析
4.3.4 Zr-MCM-41的表征结果及分析
4.3.4.1 XRD分析
4.3.4.2 FT-IR分析
4.3.4.3 N2吸附-脱附分析
4.3.4.4 SEM分析
4.3.4.5 TEM分析
4.3.4.6 吡啶红外分析
4.4 小结
第5章 四硫代钼酸铵的合成及MoS2/MCM-41催化剂的制备
5.1 引言
5.2 实验内容
5.2.1 四硫代钼酸铵的制备
5.2.2 四硫代钼酸铵的表征
5.2.3 M0S2/AI-MCM-4I, MoS2/Ti-MCM-41, MoS2/Zr-MCM-41 的制备方法
5.3 分析与讨论
5.3.1 四硫代钼酸铵的表征
5.3.1.1 元素分析
5.3.1.2 XRD
5.3.1.3 FT-IR
5.3.1.4 TG
5.3.1.5 SEM
5.3.2 加氢催化剂的表征
5.3.2.1 浸渍后孔道结构的变化
5.3.2.2 催化剂表面活性中心Mo的价态分析
5.4 小结
第6章 小桐油加氢脱氧催化剂的评价
6.1 引言
6.2 实验内容
6.2.1 原料油的组成及性质
6.2.2 微型反应釜进行催化反应
6.2.3 产物油的组分分析
6.3 分析与讨论
6.3.1 产率的分析
6.3.2 产品组成的分析
6.3.2.1 MoS2/Al-MCM-41催化剂加氢的产品分析
6.3.2.2 MoS2/Ti-MCM-41催化剂加氢的产品分析
6.3.2.3 MoS2/Zr-MCM-41催化剂加氢的产品分析
6.3.3 脱氧加氢的分析
6.4 小结
第7章 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢
本文编号：3970184
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 前言
1.2 生物燃料的发展
1.2.1 第一代生物燃料
1.2.2 第二代生物燃料
1.2.2.1 生产工艺
1.2.2.2 脱氧加氢催化剂
1.2.3 第三代生物燃料
1.3 MCM-41的制备及其在催化方面的应用
1.3.1 MCM-41的合成
1.3.1.1 水热合成法
1.3.1.2 室温合成法
1.3.1.3 非水合技术合成法
1.3.2 MCM-41的形成机理
1.3.2.1 液晶膜版机理
1.3.2.2 棒状自组装机理
1.3.2.3 协同机理
1.3.3 MCM-41在催化方面的应用
1.4 我国废餐油和小桐油的使用状况
1.4.1 我国废餐油的使用情况
1.4.2 我国小桐油的使用情况
1.5 本文研究意义与内容
第2章 材料与方法
2.1 实验材料
2.2 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 催化裂化催化剂的性能测试
2.3.1.1 催化剂微反活性指数的测定
2.3.1.2 灼烧减量的测定
2.3.1.3 化学组成测定
2.3.1.4 生物燃料的制备
2.3.2 以MCM-41为载体制备脱氧加氢催化剂的制备方法
2.3.2.1 Si-MCM-41的制备方法
2.3.2.2 Al-MCM-41的制备方法
2.3.2.3 Ti-MCM-41的制备方法
2.3.2.4 Zr-MCM-41的制备方法
2.3.2.5 四硫代钼酸铵的制备方法
2.3.2.6 浸渍法制备Mo2S/Al-MCM-41,Mo2S/Ti-MCM-41,Mo2S/Zr-MCM-41 的方法
2.3.2.7 加氢脱氧活性评价
2.3.3 催化剂的表征方法
2.3.3.1 粒度分析
2.3.3.2 SEM
2.3.3.3 N2物理吸附-脱附表征
2.3.3.4 XRD
2.3.3.5 吡啶红外
2.3.3.6 TEM
2.3.3.7 红外光谱测试
2.3.3.8 XPS
2.3.3.9 元素分析
2.3.3.10 TG-DTG
2.3.4 产品分析
2.3.4.1 催化裂化产物的分析
2.3.4.2 脱氧加氢产物的分析
第3章 废餐油与海南减三线油掺炼催化裂化法制备第二代生物燃料的研究
3.1 引言
3.2 实验内容
3.2.1 Endurance催化剂和CGP-1HN的催化
3.2.2 催化剂测试与表征
3.2.3 FCC制备生物燃料方法
3.2.3.1 实验步骤
3.2.3.2 催化剂老化
3.2.3.3 反应条件
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂的粒度分布及形貌
3.3.2 N2物理吸附-脱附表征
3.3.3 XRD
3.3.4 吡啶红外
3.3.5 微反活性指数、烧灼减量和化学组成测试
3.3.6 废餐油催化裂化反应
3.3.7 CGP-1HN催化剂和Endurance催化剂在不同温度下催化裂化废餐油的产物分布
3.3.8 催化剂对催化裂化废餐油反应的影响
3.3.9 反应温度对催化裂化废餐油反应的影响
3.3.10 废餐油中加入不同量的海南炼化减三线油对催化裂化的影响
3.4 小结
第4章 不同金属参杂的MCM-41催化剂载体的制备和表征
4.1 引言
4.2 实验内容
4.2.1 Si-MCM-41的制备
4.2.2 Al-MCM-41的制备
4.2.3 Ti-MCM-41的制备
4.2.4 Zr-MCM-41的制备
4.2.5 载体的表征
4.3 分析与讨论
4.3.1 Si-MCM-41的表征结果及分析
4.3.1.1 XRD分析
4.3.1.2 FT-IR分析
4.3.1.3 N2吸附-脱附分析
4.3.1.4 TEM分析
4.3.2 Al-MCM-41的表征结果及分析
4.3.2.1 XRD分析
4.3.2.2 FT-IR分析
4.3.2.3 N2吸附-脱附分析
4.3.2.4 SEM分析
4.3.2.5 TEM分析
4.3.2.6 吡啶红外分析
4.3.3 Ti-MCM-41的表征结果及分析
4.3.3.1 XRD分析
4.3.3.2 FT-IR分析
4.3.3.3 N2吸附-脱附分析
4.3.3.4 SEM分析
4.3.3.5 TEM分析
4.3.3.6 吡啶红外分析
4.3.4 Zr-MCM-41的表征结果及分析
4.3.4.1 XRD分析
4.3.4.2 FT-IR分析
4.3.4.3 N2吸附-脱附分析
4.3.4.4 SEM分析
4.3.4.5 TEM分析
4.3.4.6 吡啶红外分析
4.4 小结
第5章 四硫代钼酸铵的合成及MoS2/MCM-41催化剂的制备
5.1 引言
5.2 实验内容
5.2.1 四硫代钼酸铵的制备
5.2.2 四硫代钼酸铵的表征
5.2.3 M0S2/AI-MCM-4I, MoS2/Ti-MCM-41, MoS2/Zr-MCM-41 的制备方法
5.3 分析与讨论
5.3.1 四硫代钼酸铵的表征
5.3.1.1 元素分析
5.3.1.2 XRD
5.3.1.3 FT-IR
5.3.1.4 TG
5.3.1.5 SEM
5.3.2 加氢催化剂的表征
5.3.2.1 浸渍后孔道结构的变化
5.3.2.2 催化剂表面活性中心Mo的价态分析
5.4 小结
第6章 小桐油加氢脱氧催化剂的评价
6.1 引言
6.2 实验内容
6.2.1 原料油的组成及性质
6.2.2 微型反应釜进行催化反应
6.2.3 产物油的组分分析
6.3 分析与讨论
6.3.1 产率的分析
6.3.2 产品组成的分析
6.3.2.1 MoS2/Al-MCM-41催化剂加氢的产品分析
6.3.2.2 MoS2/Ti-MCM-41催化剂加氢的产品分析
6.3.2.3 MoS2/Zr-MCM-41催化剂加氢的产品分析
6.3.3 脱氧加氢的分析
6.4 小结
第7章 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢
本文编号：3970184
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