溫和條件下生物油主要化合物的產(chǎn)氫反應和原位加氫還原反應的研究.pdf

1、溫和條件下催化加氫是提質生物油的主要途徑之一，但是此過程會消耗大量的氫氣。如果在溫和條件下，生物油內(nèi)部組分能發(fā)生產(chǎn)氫反應并且能發(fā)生原位加氫還原反應，那么通過增大生物油內(nèi)部產(chǎn)氫量或促進原位加氫還原反應的進行，就能部分減少外加氫氣的消耗量，降低經(jīng)濟成本。
　　本實驗選取了糠醛、苯酚、愈創(chuàng)木酚、香草醛、羥基丙酮、乙酸和甲酸分別作為生物油中的呋喃類、酚類、醛類、酮類和酸類物質的代表，考察上述各化合物在300℃時、無外加氫氣（氮氣范圍）、鈀

2、基催化劑或鎳基催化劑催化下能否發(fā)生產(chǎn)氫反應。得到的結果是，300℃溫和條件下，糠醛、苯酚、愈創(chuàng)木酚和香草醛無法發(fā)生產(chǎn)氫反應生成氫氣，其中香草醛能發(fā)生脫氧反應脫去醛基。羥基丙酮在鈀基催化劑和鎳基催化劑催化下都能發(fā)生重整產(chǎn)氫反應生成少量氫氣，氫氣產(chǎn)率為0.6％。乙酸在鈀基催化劑催化下不能發(fā)生產(chǎn)氫反應，只在鎳基催化劑催化下才能發(fā)生重整反應生成氫氣，氫氣產(chǎn)率為2.5％。甲酸在鈀基催化劑催化下能大量分解生成氫氣，氫氣產(chǎn)率為46％，在鎳基催化劑催化

3、下的氫氣產(chǎn)率為15％。
　　接下來考察在無外加氫氣條件下，乙酸和甲酸能否原位還原模型化合物糠醛和苯酚。在氮氣范圍、300℃、間歇釜內(nèi)反應的條件下，乙酸在鎳基催化劑RZ409催化條件下能重整反應產(chǎn)氫并能將模型化合物糠醛和苯酚還原，生成相應的還原產(chǎn)物。這證明了鎳基催化劑同時具有重整和加氫的功能。也從理論上證明了，在生物油催化加氫提質的過程中，如果使用鎳基催化劑，生物油中的乙酸是有可能發(fā)生重整反應產(chǎn)生氫氣，并且能還原生物油中的不飽和呋喃

4、類和酚類化合物，揭示了生物油內(nèi)部氫轉移的過程。
　　甲酸在兩種催化劑催化下均能將模型化合物糠醛和苯酚還原成相應的產(chǎn)物。特別是在Pd/C催化下產(chǎn)生的氫氣量更大，原位加氫效果更好，加氫產(chǎn)物更多，加氫程度也更大。二氧化碳膨脹液則可以減少傳質阻力，有利于多相催化加氫的進行。
　　實驗結果證明了，在300℃溫和條件下，呋喃類、酚類和醛類不能發(fā)生產(chǎn)氫反應，酮類物質能少量發(fā)生重整反應產(chǎn)生氫氣。酸類化合物中的乙酸在鎳基催化劑下能重整產(chǎn)生氫氣