糠醇縮合產(chǎn)物加氫反應(yīng)規(guī)律研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人口的急劇增加，需要更多的能源來滿足社會(huì)發(fā)展的需求，而如今石油資源的供應(yīng)不足與全球能源危機(jī)，促使探究石油補(bǔ)充替代能源十分緊迫，生物質(zhì)作為一種可再生的清潔能源受到越來越多的國家和研究機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注。
　　文獻(xiàn)中一般采用糠醛/丙酮、2-甲基呋喃、乙酰丙酸為原料，經(jīng)過增長碳鏈和貴金屬加氫脫氧反應(yīng)，生產(chǎn)通過汽油、柴油等生物燃料，本論文采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物燃料技術(shù)路線，以源于生物質(zhì)的糠醇為原料，在一定溫度及硫酸

2、的催化作用下，通過自身的縮合達(dá)到擴(kuò)鏈的目的，然后再經(jīng)過催化加氫脫氧得到碳數(shù)為C10-C20的烴類燃料。
　　本文研究的重點(diǎn)是糠醇擴(kuò)鏈產(chǎn)物以非貴金屬Ni為主體的加氫脫氧反應(yīng)規(guī)律，為由生物質(zhì)通過化學(xué)催化法生成新一代的汽柴油烴類燃料的技術(shù)路線積累基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。
　　首先研究糠醇擴(kuò)鏈產(chǎn)物的組成。通過紅外光譜，液相色譜等方法對(duì)糠醇縮合物進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)糠醇自縮合產(chǎn)物中包括二聚物，三聚物，四聚物以及少量的高聚物，產(chǎn)物溶于丙酮、乙醇、甲苯等

3、溶劑，但難溶于水及正辛烷。并以雷尼鎳為催化劑進(jìn)行糠醇縮合物的初步加氫，氣質(zhì)聯(lián)用分析產(chǎn)物中二聚物含量最多。
　　接著考察了 Ni/HZSM-5（50）催化劑對(duì)單呋喃環(huán)模型化合物的加氫脫氧催化活性，發(fā)現(xiàn)該催化劑對(duì)四氫呋喃有較好的開環(huán)和加氫脫氧活性，加氫后產(chǎn)物開環(huán)比例為54.3％，而目標(biāo)產(chǎn)物正戊烷占32%，將該催化劑進(jìn)一步用于多呋喃環(huán)糠醇縮合物的加氫反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在加氫產(chǎn)物中開環(huán)比例為43.5%，非極性物質(zhì)占21.2%，開環(huán)比例和脫氧量均低

4、于單呋喃環(huán)化合物，因此使用二次加氫工藝，即將第一次加氫產(chǎn)物產(chǎn)物過濾后補(bǔ)充一定溶劑及新的催化劑，再次進(jìn)行加氫脫氧反應(yīng)。
　　接下來使用二次加氫工藝考察催化劑用量，催化劑種類，第二次加氫，溫度，溶劑，攪拌速率等工藝因素對(duì)糠醇縮合物加氫脫氧反應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)催化劑的酸強(qiáng)度較大時(shí)，會(huì)有相當(dāng)多的溶劑乙醇生產(chǎn)乙醚、乙烷，使用酸性較弱的Al2O3負(fù)載 Mo-Ni時(shí)乙醇副反應(yīng)程度降低，催化劑對(duì)縮合產(chǎn)物的催化活性較好；在對(duì)縮合產(chǎn)物進(jìn)行第一次加氫后加壓