地溝油和微藻油低氫耗制備長鏈烷烴工藝研究.pdf

1、從可再生的生物質(zhì)資源出發(fā)制備生物燃料，是解決環(huán)境問題和能源危機(jī)的有效途徑。本文針對目前油脂加氫脫氧制備生物航空煤油技術(shù)存在的成本高、氫耗大等問題，以廉價的地溝油、高油脂含量的微藻油為原料，開發(fā)低氫耗的生物航空煤油制備技術(shù)。該工藝過程包含高溫液態(tài)水中甘油脂（磷脂）水解，不飽和脂肪酸雙鍵加氫，飽和脂肪酸非臨氫脫羧三步反應(yīng)。反應(yīng)后得到的長鏈烷烴經(jīng)異構(gòu)化、裂解可制得生物航空煤油。具體工作內(nèi)容分為以下三個部分。
　　以地溝油和微藻油為原料，

2、采用間歇工藝低氫耗制備長鏈烷烴。第一步高溫液態(tài)水中油脂的無催化水解反應(yīng)，優(yōu)化了油水比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，使油脂可完全水解生成游離脂肪酸。第二步不飽和脂肪酸雙鍵的加氫反應(yīng)，以亞油酸為模型物質(zhì)，優(yōu)化了不飽和脂肪酸的加氫工藝條件。結(jié)果表明，商品級的骨架鎳催化劑可催化亞油酸轉(zhuǎn)化為硬脂酸。第三步在非臨氫條件下，飽和脂肪酸的脫羧反應(yīng)。以硬脂酸為模型物質(zhì)，20％ Ni/C可催化硬脂酸脫羧生成長鏈烷烴?；谏鲜鋈椒磻?yīng)，分別得到地溝油和微藻油反應(yīng)后的

3、長鏈烷烴產(chǎn)品。地溝油產(chǎn)品、微藻油產(chǎn)品的氧含量分別降低至0.018％、1.72％，說明從地溝油和微藻油出發(fā)低氫耗制備長鏈烷烴的間歇工藝具備可行性。
　　為進(jìn)一步推動該工藝的工業(yè)化進(jìn)程，開展了地溝油和微藻油低氫耗制備長鏈烷烴的連續(xù)工藝研究。對于高溫液態(tài)水中油脂的無催化水解反應(yīng)，采用自主設(shè)計的近臨界水連續(xù)反應(yīng)裝置，考察了溫度、停留時間對油脂水解的影響。結(jié)果表明，隨著反應(yīng)溫度和停留時間的增加，地溝油和微藻油水解產(chǎn)率升高，該連續(xù)裝置適用于地

4、溝油和微藻油連續(xù)水解制備游離脂肪酸。對于飽和脂肪酸的脫羧反應(yīng)，以硬脂酸為模型物質(zhì)，浸漬法制備得到NiO/Al2O3催化劑，采用自主設(shè)計的固定床反應(yīng)器，考察了反應(yīng)溫度、固定床空速、NiO負(fù)載量對硬脂酸催化脫羧的影響。結(jié)果表明，硬脂酸在非臨氫條件下可連續(xù)脫羧制備得到長鏈烷烴。
　　微藻油中含有的磷脂尚缺乏水解動力學(xué)研究。本文以卵磷脂為模型物質(zhì)，系統(tǒng)研究了卵磷脂的水解反應(yīng)動力學(xué)及機(jī)理。結(jié)果表明，初始濃度對卵磷脂水解反應(yīng)影響不大，隨著反應(yīng)