商業(yè)Ni基催化劑對(duì)生物油加氫提質(zhì)工藝條件研究.pdf

1、由于經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人類對(duì)能源的需求急劇增加，能源短缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。同時(shí)由于化石燃料的燃燒，導(dǎo)致二氧化碳排放量的劇增，溫室效應(yīng)、大氣污染等環(huán)境問(wèn)題日益突出。于是生物質(zhì)能源作為一種清潔的可再生能源逐漸得到社會(huì)的廣泛關(guān)注。同時(shí)生物質(zhì)能源也可作為碳源，將來(lái)極有可能成為傳統(tǒng)石化行業(yè)的原材料。由于生物質(zhì)能源的可再生性，所以它的應(yīng)用可以加入到全球的碳循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳的零排放。
　　將商業(yè)Ni基石油重整催化劑RZ409應(yīng)用于

2、生物質(zhì)熱解油加氫脫氧提質(zhì)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該催化劑不僅對(duì)生物油有很好的加氫脫氧活性，而且表現(xiàn)出很好的耐酸和耐水熱性。通過(guò)加入一定量的有機(jī)溶劑和實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化，生物油的熱值從14～18MJ/kg提高到36～37MJ/kg，油相氧含量從50％左右降到10～15％，油相水分含量從20～35％降低到1～2％，油品品質(zhì)得到大幅提升。最終得到最佳的溶劑配比，生物油∶正丁醇∶二甲苯=3∶1∶1;最佳實(shí)驗(yàn)條件為溫度300℃，反應(yīng)時(shí)間1h，升溫速率3.0℃

3、/min。
　　最佳反應(yīng)條件下，RZ409提質(zhì)后油相產(chǎn)率為56.6％，氧脫除率為55.2％，油相水分含量為1.83％，油品熱值為36.23MJ/kg，pH值從2.3增大到4.8，生物油不僅酸性得到改善，而且可以與柴油實(shí)現(xiàn)很好的互溶。同時(shí)催化劑RZ409的積碳量為25.07mg/100mg。通過(guò)XRD分析發(fā)現(xiàn)，在相同實(shí)驗(yàn)條件下，ICI46-1催化劑載體結(jié)構(gòu)被破壞，而RZ409催化劑載體結(jié)構(gòu)完整，表明RZ409催化劑中Ln等稀土元素的

4、加入使其載體的γ-Al2O3物相更穩(wěn)定，同時(shí)Ln等稀土元素還可以有效地抑制Ni的燒結(jié)和流失，使催化劑具有更好的抗積碳能力。
　　通過(guò)對(duì)催化劑RZ409積碳的動(dòng)力學(xué)研究，積碳燃燒活化能隨溫度的變化趨勢(shì)與催化劑積碳量隨溫度的變化趨勢(shì)是類似的，都是隨溫度的升高，先升高再降低最后再升高。催化劑積碳燃燒活化能越高，表明積碳形態(tài)越穩(wěn)定，催化劑失活更加明顯，且催化劑再生越困難，積碳更難以脫附，燃燒所需溫度越高。而高溫又會(huì)導(dǎo)致催化劑載體骨架脫鋁和