Mo-Raney Ni及Ru-C催化劑作用下生物油酯化-加氫精制過程研究.pdf

1、隨著近年來化石燃料的日益枯竭及隨之造成的溫室效應(yīng)和環(huán)境問題的加劇，開發(fā)可再生能源的任務(wù)更加緊迫。生物油被認(rèn)為是一種重要的化石燃料替代品，是近年來國內(nèi)外研究的重點之一。然而生物油普遍存在著高黏度、高腐蝕性等問題，從而限制其實際應(yīng)用。生物油必須經(jīng)過精制轉(zhuǎn)化為更優(yōu)質(zhì)的燃料油，針對生物油較強的酸性及不穩(wěn)定性，本文以甲醇為溶劑和酯化醇，考察酸酚體系中有機酸與苯酚在酯化-加氫反應(yīng)過程中的相互作用;在此基礎(chǔ)上逐步添加生物油中較為典型的酮醛、呋喃類物質(zhì)

2、，考察各組分之間的相互作用。隨后針對上述酯化加氫結(jié)果提出對上述加氫產(chǎn)物二次加氫，并將該途徑用于真實生物油體系精制改質(zhì)，為生物油深化利用提供了新思路。
　　研究有機酸對苯酚加氫效果的影響。考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)初壓對苯酚及有機酸轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物選擇性的影響，并對氣體產(chǎn)物及反應(yīng)過程的H2消耗量進(jìn)行計算。結(jié)果表明，不同的有機酸與苯酚在加氫反應(yīng)方面存在不同的促進(jìn)、制約作用。反應(yīng)初壓和溫度對體系的加氫效果影響較大，180℃、3MPa反應(yīng)條件下酸酚

3、體系加氫得到的醇類產(chǎn)物選擇性最高;乙酸反應(yīng)產(chǎn)物乙醇、丙醇和丁醇的的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)選擇性分別達(dá)86.11％、78.03％和69.63％及84.40％、81.53％和93.64％。
　　為更好的解釋生物油真實體系加氫反應(yīng)過程中各類物質(zhì)間的相互作用，繼而研究了復(fù)配生物油體系酯化加氫過程。向酸酚體系中逐步加入生物油中諸如羥基丙酮、呋喃等典型化合物，研究其在反應(yīng)過程中的相互作用，并考察添加量對復(fù)配體系加氫效果的影響。結(jié)果表明，各反應(yīng)體系酯化加

4、氫產(chǎn)物均以液相為主，收率達(dá)80％以上。羥基丙酮、呋喃和糠醛的轉(zhuǎn)化率均可達(dá)到100％。羥基丙酮、呋喃添加量為1/3*0.01mol時復(fù)配生物油加氫效果與真實生物油體系相吻合。催化劑表征結(jié)果表明反應(yīng)后催化劑普遍呈現(xiàn)出顆粒變大，表面有板結(jié)或積碳的趨勢。
　　對真實生物油分別進(jìn)行三種不同酯化/加氫反應(yīng)途徑的研究，在Mo-Raney及Ru/C作用下制取高飽和醇酯含量的生物油燃料，并解釋其提質(zhì)過程的反應(yīng)路徑。結(jié)果表明，一步或分步酯化加氫均可提