生物油模型化合物加氢转化工艺模拟研究

发布时间：2023-02-11 09:10

　　利用生物质制备生物油是生物质资源利用的一个重要发展方向。对生物质进行快速热解可制备生物质热解油,生物质热解油由于酸度高、热值较低、含水量高等问题,不能直接加以利用,需要对其进行提质处理,其中生物油加氢是生物油提质转化的一项重要技术。对生物油进行催化加氢,可以提高其热值,减少酸度,提高油品的稳定性,全面改善生物油的品质。当前对生物质热解油加氢研究主要集中在催化剂的改进上。由于催化加氢反应体系复杂,产物多,对生物质热解油加氢工艺的热力学研究较少。本文采用Aspen Plus软件对生物油模型化合物加氢热力学及加氢提质工艺流程进行模拟探索,为生物油加氢实验应用提供参考。本文的研究内容及主要结论如下:(1)以乙酸为生物油模型化合物,对乙酸选择加氢制乙醇工艺进行了热力学模拟分析。根据相关实验研究的反应机理,确定了乙酸选择加氢制乙醇反应体系的物质组成。利用吉布斯自由能最小化原理,对乙酸加氢进行了热力学分析,重点讨论了反应条件对加氢反应结果的影响。结果表明,在乙酸加氢综合反应体系中,平衡产物主要由大量CH₄及少量CO₂和CO组成。在简化反应体系中,当氢与乙酸...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物油组成、性质及提质方法
    1.3 生物油催化加氢技术
        1.3.1 生物油全组分催化加氢
        1.3.2 生物油部分组分催化加氢
        1.3.3 生物油单组分模化物催化加氢
    1.4 生物油原位加氢技术
    1.5 生物油加氢热力学研究进展
    1.6 本文选题意义及研究内容
2 生物油模型化合物乙酸加氢工艺热力学分析
    2.1 引言
    2.2 计算原理和方法
        2.2.1 反应机理分析
        2.2.2 热力学计算方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 反应温度对各反应热力学参数的影响
        2.3.2 乙酸加氢综合反应体系(MRS-A)结果分析
        2.3.3 乙酸加氢制乙醇简化反应体系(SRS-A)结果分析
        2.3.4 计算结果与有关结果对比
    2.4 本章小结
3 生物油模型化合物苯酚加氢工艺热力学研究
    3.1 引言
    3.2 计算原理和方法
        3.2.1 反应机理分析
        3.2.2 热力学计算方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 反应温度对各反应热力学参数的影响
        3.3.2 苯酚加氢综合反应体系(MRS-P)结果分析
        3.3.3 苯酚选择加氢制环己醇简化反应体系(SRS-P)结果分析
        3.3.4 计算结果与实验结果对比
    3.4 本章小结
4 甲醇-水-苯酚原位加氢工艺热力学分析
    4.1 引言
    4.2 计算原理和方法
        4.2.1 反应机理分析
        4.2.2 热力学计算方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 甲醇-水-苯酚原位加氢体系结果分析
        4.3.2 甲醇-苯酚原位加氢体系结果分析
        4.3.3 计算结果与有关结果对比
    4.4 本章小结
5 模拟生物油加氢热力学及工艺流程模拟
    5.1 引言
    5.2 热力学研究方法
        5.2.1 模拟生物油组分确定
        5.2.2 模拟方法
    5.3 热力学结果与讨论
        5.3.1 温度对原料转化率的影响
        5.3.2 压力对原料转化率的影响
        5.3.3 温度和压力对各模型化合物加氢产物产率的影响
    5.4 模拟生物油加氢工艺流程研究
        5.4.1 模型建立
        5.4.2 加氢过程流程模拟结果分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
符号说明
个人简历
致谢



本文编号：3740106