酸改性FCC廢觸媒催化松香裂解制備生物柴油研究.pdf

1、以廣西的非糧優(yōu)勢資源松香為原料、自制的酸改性流化催化裂化(FCC)廢觸媒為催化劑,進行了松香催化裂解制備松香基生物柴油的研究?？疾觳煌蛩貙Υ呋瘎┲苽浜退上懔呀夥磻挠绊?尋找酸改性FCC廢觸媒制備的最佳工藝條件及松香熱裂解的最優(yōu)反應條件,對催化劑的物理化學性質進行表征以及裂解反應產(chǎn)物的分析鑒定,探索松香基生物柴油與0＃石化柴油復配制備生物柴油工藝,為廣西的可再生生物質松香資源深加工提供技術支持,也為FCC廢觸媒的資源化利用提供一條新途

2、徑。
　　采用浸漬法制備硫酸改性FCC廢觸媒,在單因素實驗基礎之上,通過L16(45)正交實驗考察了液/固質量比、酸濃度、活化時間、攪拌轉速及烘干溫度對酸改性FCC催化劑活性的影響,確定催化劑制備最佳工藝條件為:液/固質量比4:1,酸濃度12％(wt),活化溫度363 K,活化時間2 h,攪拌轉速450 r·min-1,烘干溫度423 K。
　　采用掃描電鏡和能譜分析(SEM-EDS)、比表面與孔結構分析、X射線衍射分析(X

3、RD)、紅外吸收光譜分析(IR)、粒度分析和自動電位滴定法等測試手段對改性過程各階段催化劑結構和理化性能進行了表征。表征結果為:經(jīng)歷改性過程,催化劑保留了Y型分子篩基本骨架結構,表面積炭被去除、被堵塞的孔道得到改善,比表面積、平均孔徑、孔體積均增加,催化劑中的金屬雜質Ca、Fe、Ni的含量均有減少,粒度減小,表面酸量增加;反應后的催化劑精細結構未被破壞,但表面出現(xiàn)炭沉積,導致比表面積、表面酸量、反應活性均降低。
　　采用單因素試驗

4、基礎上,通過L9(34)正交試驗考察反應溫度、反應時間、催化劑用量對松香熱裂解反應,得出最優(yōu)的反應工藝條件為:催化劑用量約為15%、反應時間為2 h和反應的適宜溫度為553 K,在此條件下松香基生物柴油酸值可達0.64 mgKOH·g-1。
　　采用氣相色譜(GC)和氣相色譜質譜-質譜聯(lián)用技術(GC-MS)對原料和反應產(chǎn)物進行鑒定分析,結果表明,反應產(chǎn)物可分為揮發(fā)油和松香基生物柴油兩部分,揮發(fā)油的主要成分為烯烴類、萘類、羧酸、菲類

5、、芳香烴類、酮類,相對質量分數(shù)分別占揮發(fā)油總量的31.54%、26.94%、9.64%、9.08%、6.85%、6.85%;松香基生物柴油的主要成分為菲類、萘類、酮類,相對質量分數(shù)分別占松香基生物柴油總量的42.3%、23.64%、16.82%。
　　按照國家標準要求對松香基生物柴油及其復配油的各項理化性能進行檢測,結果表明,松香基生物柴油調(B100)的大部分性能指標符合GB/T20828-2007《柴油機燃料調和用生物柴油(B