植物油加氫催化轉(zhuǎn)化生產(chǎn)清潔燃料研究

【摘要】： 能源危機和環(huán)境保護已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的兩大問題。為了應(yīng)對石油資源的日益枯竭以及解決石油使用過程中產(chǎn)生的污染問題,科學(xué)家們努力尋找清潔的、可再生的替代燃料。生物燃料因?qū)Νh(huán)境無害并可以從可再生資源中獲取,受到了人們的廣泛關(guān)注。目前生物柴油主要采用酯交換法生產(chǎn),但是這種方法存在一些弊端。本文探索了一種加氫催化轉(zhuǎn)化生產(chǎn)清潔柴油的方法。 本文制備了幾種非貴金屬加氫催化劑,考察其催化加氫轉(zhuǎn)化性能。根據(jù)反應(yīng)結(jié)果選擇了較為理想的催化劑和反應(yīng)條件。研究發(fā)現(xiàn),在實驗反應(yīng)條件下硫化態(tài)的NiMo/Al2O3催化劑對植物油加氫轉(zhuǎn)化活性最高;催化劑活性組分的最佳組成為含16wt%的MoO3和6wt%的NiO。制備催化劑時,采用先浸漬Mo后浸漬Ni的順序,焙燒溫度為450℃時,催化劑活性較高。催化劑在反應(yīng)之前需要進行預(yù)硫化,采用3wt%CS2/環(huán)己烷溶液做硫化劑,預(yù)硫化的最佳條件為380℃,壓力等于或稍低于反應(yīng)壓力,時間為8h。植物油加氫反應(yīng)的最佳操作條件為:壓力4~5MPa,溫度390~420℃,空速1~2h-1,氫油比500。在此條件下,柴油收率大約為80wt%。反應(yīng)過程中催化劑失活的主要原因是硫化態(tài)催化劑上硫的流失。為彌補催化劑硫的流失,可以在原料中添加適量的硫化劑。然后又討論了在催化柴油中加入植物油后的混合加氫反應(yīng),使加氫脫硫反應(yīng)與植物油的加氫轉(zhuǎn)化生產(chǎn)柴油反應(yīng)同時進行。最后,對本文研究的植物油加氫轉(zhuǎn)化生產(chǎn)清潔柴油方法的前景進行了分析。 【關(guān)鍵詞】：清潔柴油 加氫轉(zhuǎn)化 催化劑 反應(yīng)條件
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TE624.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 文獻綜述8-25
• 1.1 前言8
• 1.2 植物油簡介8-10
• 1.3 植物油生產(chǎn)燃料油的轉(zhuǎn)化研究10-23
• 1.3.1 直接混合使用法10-11
• 1.3.2 微乳液法11
• 1.3.3 熱裂解法11-12
• 1.3.4 酯交換法12-14
• 1.3.5 催化裂化（裂解）轉(zhuǎn)化法14-17
• 1.3.6 加氫脫氧法17-23
• 1.4 結(jié)論與展望23-25
• 第2章 實驗方法25-32
• 2.1 原料與設(shè)備25-26
• 2.1.1 反應(yīng)原料25
• 2.1.2 實驗試劑與設(shè)備25-26
• 2.2 催化劑性能考察26-29
• 2.2.1 催化劑制備26
• 2.2.2 催化劑活化26-27
• 2.2.3 催化劑水熱處理27
• 2.2.4 催化劑反應(yīng)性能評價27-29
• 2.3 產(chǎn)物分析及數(shù)據(jù)處理29-32
• 2.3.1 產(chǎn)物分析29-30
• 2.3.2 數(shù)據(jù)處理30-32
• 第3章 植物油加氫催化轉(zhuǎn)化催化劑的研究32-49
• 3.1 前言32
• 3.2 活性組分及狀態(tài)的確定32-36
• 3.3 催化劑組成的確定36-40
• 3.3.1 鉬含量的確定37-38
• 3.3.2 助劑鎳含量的確定38-40
• 3.4 催化劑制備條件的優(yōu)化40-42
• 3.4.1 焙燒溫度的考察40-42
• 3.4.2 活性組分浸漬順序的考察42
• 3.5 影響催化劑活化因素的考察42-48
• 3.5.1 硫化劑及硫化攜帶油的選擇43-44
• 3.5.2 硫化條件的考察44-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第4章 植物油加氫催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的研究49-72
• 4.1 前言49
• 4.2 操作條件對反應(yīng)的影響49-54
• 4.2.1 反應(yīng)壓力的影響49-50
• 4.2.2 反應(yīng)溫度的影響50-52
• 4.2.3 反應(yīng)空速的影響52-53
• 4.2.4 氫油體積比的影響53-54
• 4.3 反應(yīng)過程分析54-62
• 4.3.1 反應(yīng)路徑分析54-58
• 4.3.2 反應(yīng)過程中催化劑穩(wěn)定性考察58-62
• 4.4 棕櫚油與催化柴油混合加氫反應(yīng)初探62-67
• 4.4.1 催化柴油加氫脫硫與植物油加氫反應(yīng)之間相互影響初探63-65
• 4.4.2 混合加氫催化劑反應(yīng)穩(wěn)定性考察65-67
• 4.5 植物油加氫催化轉(zhuǎn)化法應(yīng)用前景分析67-70
• 4.5.1 反應(yīng)過程操作能耗的分析及建議67-68
• 4.5.2 反應(yīng)過程中耗氫及制氫過程分析68-69
• 4.5.3 產(chǎn)品應(yīng)用前景69-70
• 4.6 本章小結(jié)70-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻73-79
• 致謝79

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