藻類催化熱解油在Ni-Cu負載型催化劑上的加氫脫氧研究.pdf

1、隨著煤炭、石油等化石能源的日益短缺及能源需求量的日益增大，對生物油等新型能源的探索逐漸成為研究熱點。相比于木材、油料作物等生物質(zhì)，藻類生物質(zhì)具有產(chǎn)量大、生長周期短、不占用耕地等優(yōu)點，因此近年來其逐漸成為生物油能源開發(fā)的關(guān)注焦點。然而藻類催化熱解油存在含氧量高的缺點，這使得油品粘度大、酸值高、穩(wěn)定性差。
　　本論文旨在開發(fā)一種低成本、高活性且活性穩(wěn)定的藻類催化熱解油加氫脫氧催化劑。同時，通過加氫脫氧的方式制得高熱值、低粘度和低含水率

2、的精制生物油。
　　本論文首先以小球藻催化熱解油為原料油，在小型連續(xù)進料固定床反應(yīng)器中，考察了自行制備的Ni-Cu/ZrO2催化劑的加氫脫氧活性及活性穩(wěn)定性。通過XRD、TPR、NH3-TPD等手段對催化劑表面性質(zhì)進行了表征。適量Cu的加入提高了Ni-Cu/ZrO2催化劑對小球藻催化熱解油的加氫脫氧效果，但過高的Cu加入比例反而使得催化劑活性降低。Cu/Ni=0.40時，Ni-Cu/ZrO2催化劑的加氫脫氧活性最高，其加氫脫氧活性

3、高于常用加氫脫氧催化劑Ni-Mo-S/Al2O3，且活性更為穩(wěn)定。連續(xù)運行24h后所得累積精制生物油脫氧率依然維持在77％以上。
　　為了降低Ni-Cu雙金屬催化劑成本和提高其加氫脫氧活性，本研究利用浸漬沉淀法制備了不同ZrO2含量的ZrO2-Al2O3復(fù)合載體，并以其為載體制備了Ni-Cu/ZrO2-Al2O3催化劑。在小型連續(xù)進料固定床反應(yīng)器中，考察了上述催化劑對小球藻催化熱解油和微擬球藻催化熱解油的加氫脫氧活性。載體中少量Z

4、rO2的引入使得Ni-Cu/ZrO2-Al2O3催化劑的加氫脫氧活性提高;ZrO2含量過高時，Ni-Cu/ZrO2-Al2O3催化劑的加氫脫氧活性降低。復(fù)合載體中ZrO2含量為20％(ZA20)時，Ni-Cu/ZA20催化劑的加氫脫氧活性最高，且該催化劑加氫脫氧活性顯著高于Ni-Cu/ZrO2催化劑。
　　Ni-Cu/ZrO2-Al2O3(ZA20)對蛋白質(zhì)含量較高的小球藻的催化熱解油以及多糖和脂肪含量較高的微擬球藻的催化熱解油均