復(fù)合型固體酸催化劑催化廢油脂制備燃料油的研究.pdf

1、生物燃油因其可再生性和對(duì)環(huán)境的污染程度較低，被認(rèn)為是一種優(yōu)良的化石燃料替代品。本論文經(jīng)過機(jī)械混合法和浸漬法制備了NiMo/γ-Al2O3/β-分子篩復(fù)合固體酸催化劑，并對(duì)其化學(xué)組成和物理化學(xué)性能進(jìn)行表征;然后以硬脂酸為模型化合物，系統(tǒng)研究了自制催化劑的催化脫氧活性，并對(duì)催化劑各組分進(jìn)行優(yōu)化;進(jìn)一步使用優(yōu)化的催化劑，對(duì)硬脂酸和廢食用油進(jìn)行了催化加氫脫氧研究，考察催化轉(zhuǎn)化硬脂酸和廢食用油為燃料油的最佳工藝（溫度、壓力、時(shí)間等）條件。具體研究

2、包含以下幾個(gè)方面:
　　以商業(yè)β-分子篩（Si/Al=25）和γ-Al2O3為載體原料，將其按一定比例機(jī)械混合，經(jīng)過煅燒制備復(fù)合載體;然后采用浸漬法使復(fù)合載體負(fù)載一定比例的活性金屬氧化物NiO和MoO3，經(jīng)過壓片、煅燒等工序制得NiMo/γ-Al2O3/β-分子篩復(fù)合固體酸催化劑;采用XRD、FT-IR、NH3-TPD以及BET等分析儀器對(duì)自制催化劑化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析。使用自制催化劑，在350℃、H2壓力5 MPa、2h

3、的條件下對(duì)硬脂酸進(jìn)行了催化加氫脫氧研究，考察了催化劑性質(zhì)（載體比例，活性組分含量、酸量，酸強(qiáng)度，比表面積等）對(duì)催化加氫脫氧活性的影響。結(jié)果表明復(fù)合載體酸量隨β-分子篩的含量增加而增加;酸強(qiáng)度分布受金屬氧化物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)和Ni/Mo摩爾比影響;酸量增加引起異構(gòu)產(chǎn)物的增加。為了提高轉(zhuǎn)化率和異構(gòu)化程度，優(yōu)化的催化劑為:γ-Al2O3/β-分子篩質(zhì)量比為6∶4，Ni/Mo摩爾比為3∶7，金屬氧化物(NiO+MoO3)含量為20％。
　　其次

4、，使用γ-Al2O3/β-分子篩質(zhì)量比為6∶4，Ni/Mo摩爾比為3∶7，金屬氧化物含量為20％的自制催化劑，以硬脂酸為原料，以四氫萘為溶劑，研究了溫度（300℃-350℃）、壓力(0.8-5MPa)、時(shí)間(1-3h)等因素對(duì)催化轉(zhuǎn)化硬脂酸的影響。研究結(jié)果表明，反應(yīng)溫度主要影響了硬脂酸的轉(zhuǎn)化率，在反應(yīng)溫度320℃以上，H25MPa，反應(yīng)時(shí)間2h，轉(zhuǎn)化率均達(dá)到80％;在350℃，H22MPa，反應(yīng)時(shí)間2h條件下，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到96％，產(chǎn)物

5、中C15-C18的烷烴和烯烴含量達(dá)98％，異構(gòu)組分含量達(dá)到40％。
　　再者，使用γ-Al2O3/β-分子篩質(zhì)量比為6∶4，Ni/Mo摩爾比為3∶7，金屬氧化物含量為20％的自制催化劑，以餐廚廢油為原料，以四氫萘、十二烷以及二者的混合物（質(zhì)量比1∶1）作為反應(yīng)溶劑，進(jìn)行了催化加氫脫氧制備燃料油的研究，并對(duì)反應(yīng)工藝（溫度、壓力和時(shí)間）進(jìn)行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明，反應(yīng)溫度350℃，H2壓力＞3MPa和反應(yīng)時(shí)間＞3h的反應(yīng)條件有利于廢油脂