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_第1頁(yè)
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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

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