高压反应釜水热液化制备生物油的实验研究

发布时间：2021-05-11 21:37

　　生物质作为唯一可用于大规模制取液体燃料的可再生能源,在能源和环境问题方面具有重要的地位。采用响应曲面法研究了浒苔的水热液化工艺,以反应温度和固含率为变量,构建了生物油产率、热值、能量收率、碳元素收率和氮元素收率的响应曲面模型,探讨了变量间的交互作用,获得了生物油产率的最优反应条件并进行了实验验证。研究了浒苔水热液化工艺的质量和能量平衡,分析了灰分及其中金属元素的质量平衡。在反应温度300℃、固含率15%条件下,气体产物、固体残渣、水相产物和生物油占总质量的61.73%,占总能量的58.25%,其中生物油分别占17.47%和33.70%。灰分主要分布在水相产物和固体残渣中,占总灰分的94.15%,其中K、Na、Mg主要分布在水相产物中,Ca、Fe主要分布在固体残渣中。利用TGA、GC-MS和FT-ICR MS分析了生物油的馏程、化学组成和杂原子化合物分布。生物油中汽油和煤柴油馏分占42.32%。生物油的化学组成非常复杂,包括烃类、酸类、酮类、酯类、酚类和醇类。生物油中的含氧组分主要是O₂,O₃,O₄类化合物,含氮组分主要是... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 绪论
    1.1 生物质概述
        1.1.1 生物质的定义
        1.1.2 生物质的分类
        1.1.3 生物质的化学组成
    1.2 生物质水热液化技术
        1.2.1 生物质水热液化技术概述
        1.2.2 生物质水热液化的影响因素
        1.2.3 生物油的物理性质
        1.2.4 生物油的化学性质
    1.3 生物油的精制
        1.3.1 催化加氢液化
        1.3.2 催化加氢精制
        1.3.3 热加工精制
    1.4 研究内容与目标
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究目标
第2章 实验部分
    2.1 实验试剂与实验仪器
    2.2 原料处理与分析
        2.2.1 浒苔处理与分析
        2.2.2 厨余垃圾处理与分析
    2.3 实验装置及方法
        2.3.1 实验步骤
        2.3.2 产率计算
    2.4 实验方法的改进
        2.4.1 烘干温度
        2.4.2 萃取溶剂
    2.5 产物分析
        2.5.1 元素分析与热值
        2.5.2 GC-MS
        2.5.3 FTIR
        2.5.4 TGA
        2.5.5 FT-ICR MS
        2.5.6 ICP-OES
第3章 浒苔水热液化研究
    3.1 引言
    3.2 实验设计
    3.3 生物油响应曲面实验结果
        3.3.1 生物油产率
        3.3.2 生物油热值
        3.3.3 生物油能量收率、碳元素收率和氮元素收率
        3.3.4 生物油响应曲面优化
    3.4 浒苔水热液化工艺评价
        3.4.1 质量和能量平衡
        3.4.2 灰分及金属元素平衡
    3.5 TGA
    3.6 GC-MS
    3.7 FT-ICR MS
        3.7.1 负离子模式
        3.7.2 正离子模式
    3.8 本章小结
第4章 厨余垃圾水热液化研究
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 反应条件对产物分布的影响
        4.3.1 反应温度的影响
        4.3.2 料液比的影响
    4.4 生物油的性质
        4.4.1 元素组成与热值
        4.4.2 TGA
        4.4.3 GC-MS
        4.4.4 FTIR
        4.4.5 FT-ICR MS
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录A 硕士期间已发表论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]蓝藻水热液化制取生物油过程优化研究[J]. 马其然,郭洋,王树众,宋文瀚,张帆,张鑫,倪士尧,施东波.  西安交通大学学报. 2015(03)
[2]肉质废物水热液化制备液体燃料[J]. 郑冀鲁,孔永平.  化工学报. 2014 (10)
[3]响应面法优化超声波辅助提取银杏叶黄酮类化合物[J]. 吴伟,宋志鹏,张云,喻昕.  湖北理工学院学报. 2013(05)
[4]有机质亚/超临界水液化研究进展[J]. 王敏丽,陈会会,关清卿,宁平,谷俊杰,田森林,韦朝海.  化工进展. 2014(02)
[5]恩氏常压蒸馏法测定车用汽油的馏程[J]. 高磊.  西藏科技. 2013(06)
[6]生物质直接催化液化的研究[J]. 李金花,王国明,王婷,王涛先,桑玉涛,冯双庆,韩永萍,王宗花.  可再生能源. 2012(11)
[7]藻类直接液化制取液体燃料研究进展[J]. 黄付彬,冯丽娟,杨文超,谭文娟,徐康文,李春虎.  化工进展. 2012(10)
[8]生物质高压液化制生物油研究进展[J]. 胡见波,杜泽学,闵恩泽.  中外能源. 2011(11)
[9]浅析油品的馏程测定方法[J]. 佟桐.  中国石油和化工标准与质量. 2011(07)
[10]高酸值原油的化合物组成及成因[J]. 史玉玲,侯读杰,窦立荣,程顶胜,史权.  内蒙古石油化工. 2010(20)

博士论文
[1]低脂微藻水热液化生物油实验研究与机理分析[D]. 盖超.山东大学 2014

硕士论文
[1]厨余垃圾水热处理制取有机肥的试验研究[D]. 熊晨.浙江大学 2015
[2]浒苔热液化制备生物油的基础研究[D]. 黄付彬.中国海洋大学 2013
[3]浒苔在亚/超临界流体中的液化研究[D]. 周东.复旦大学 2011
[4]生物质在超/亚临界水条件下液化研究[D]. 曹洪涛.湖南大学 2008
[5]微藻热化学液化的实验研究[D]. 邹树平.石河子大学 2007
[6]生物质在超临界水中液化转化的实验研究[D]. 朱道飞.昆明理工大学 2005



本文编号：3182150