Co-分子篩催化劑在硬脂酸加氫反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、人們對化石燃料需求量的日益增多以及化石燃料燃燒帶來的環(huán)境污染問題是全球面臨的兩大難題，只有通過大力發(fā)展可替代能源才能有效地緩解目前的能源和環(huán)境危機。眾所周知生物質(zhì)能是一種來源最為廣泛的環(huán)境友好型能源，以植物油為原料的加氫反應(yīng)是一種生產(chǎn)液態(tài)烴燃料的新工藝。目前，三種催化劑可以有效地用于以植物油為反應(yīng)原料的加氫反應(yīng)中，第一種為傳統(tǒng)的硫化雙金屬催化劑，然而在其使用過程中會有硫的浸出從而導(dǎo)致產(chǎn)物的污染。第二種為貴金屬催化劑，但是其價格較為昂貴。

2、第三種為過渡金屬負載型催化劑，具有較高的經(jīng)濟效益。
　　本文以硬脂酸為反應(yīng)原料使用鈷基催化劑來生產(chǎn)具有較高選擇性的加氫產(chǎn)物，并對所用鈷基催化劑的制備方法、性質(zhì)、反應(yīng)活性及加氫反應(yīng)機理進行了研究。通過使用不同Si/Al的HBeta、HZSM-5分子篩為催化劑載體，研究了催化劑表面酸性對硬脂酸加氫反應(yīng)的影響，研究結(jié)果表明硬脂酸加氫反應(yīng)中的脫水、異構(gòu)和裂解反應(yīng)均發(fā)生在催化劑的酸性位上。在本實驗中我們發(fā)現(xiàn)，催化劑還原前通入適量的 NH3能

3、夠有效地提高反應(yīng)產(chǎn)物中十八醇的選擇性，這是因為NH3與催化劑表面的酸性位產(chǎn)生作用從而導(dǎo)致催化劑表面的酸性降低。此外，選取Co(NO3)2·6H2O、CoCl2·6H2O、(CH3CO2)2Co·4H2O為催化劑前驅(qū)體，研究了金屬前驅(qū)體對催化劑活性的影響，結(jié)果表明以Co(NO3)2·6H2O和(CH3CO2)2Co·4H2O為金屬前驅(qū)體的催化劑均具有較好的催化活性，考慮到前驅(qū)體的影響及成本，一般選用 Co(NO3)2·6H2O為催化劑前驅(qū)

4、體。本文還研究了催化劑負載方法對硬脂酸加氫反應(yīng)的影響，實驗結(jié)果表明當(dāng)負載量為5wt％時，固態(tài)離子交換法制備的催化劑具有較好的催化活性，而當(dāng)負載量為20wt%時，浸漬法制備的催化劑具有較好的催化活性。考察了反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)溶劑對硬脂酸加氫反應(yīng)的影響并對反應(yīng)條件進行了優(yōu)化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果將反應(yīng)壓力由4MPa降為2MPa，反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生了很大的變化，這是由于不同壓力下加氫反應(yīng)的路徑不同。隨著反應(yīng)溫度的降低，加氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率降低，但主產(chǎn)