改性膨潤(rùn)土負(fù)載Ni催化劑用于生物油乙酸加氫研究.pdf

1、利用生物質(zhì)制備生物油，是可再生能源開發(fā)的一項(xiàng)重要技術(shù)。生物質(zhì)熱解生物油中含有一定量有機(jī)酸，會(huì)降低生物油的品質(zhì)及腐蝕設(shè)備和管道，需要對(duì)生物油進(jìn)行提質(zhì)處理，其中生物油加氫脫氧是重要途徑，生物油加氫催化劑又是轉(zhuǎn)化技術(shù)的關(guān)鍵。本論文對(duì)生物油加氫催化劑進(jìn)行了研究。
　　為得到高性價(jià)比催化劑，選用了礦物質(zhì)膨潤(rùn)土做催化劑載體。膨潤(rùn)土是儲(chǔ)量豐富的天然粘土資源，具有陽(yáng)離子交換型、吸附性和可膨脹性等特點(diǎn)，可作為催化劑載體。對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行酸化和交聯(lián)改性，

2、可以獲得獨(dú)特的孔結(jié)構(gòu)及大的比表面積。本論文主要考察了膨潤(rùn)土改性工藝及活性組分調(diào)優(yōu)對(duì)催化劑性能的影響。催化性能評(píng)價(jià)，以生物油模型化合物乙酸原位加氫為探針?lè)磻?yīng)。同時(shí)利用XRD、BET、SEM基本手段進(jìn)行了表征，分析了催化劑結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。
　　本文研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）制備了不同載體（Al2O3、SiO2及膨潤(rùn)土等）負(fù)載的Ni催化劑，比較了不同載體的乙酸原位加氫反應(yīng)效果，初步研究了乙酸原位加氫反應(yīng)工藝條件。結(jié)果表

3、明，Al交聯(lián)改性膨潤(rùn)土負(fù)載的Ni催化劑，具有好的性能及高性價(jià)比。
　?。?）應(yīng)用四種不同改性工藝的膨潤(rùn)土為載體，制備了非晶態(tài) NiP催化劑，考察了膨潤(rùn)土改性工藝及非晶態(tài)活性組分對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明，非晶態(tài)活性組分可以提高催化劑的活性，且應(yīng)用有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合交聯(lián)改性膨潤(rùn)土制備的非晶態(tài)催化劑NiP/Al-CTAB-LBen，具有最高比表面積和穩(wěn)定的層間結(jié)構(gòu)，且在相同反應(yīng)條件下對(duì)乙酸原位加氫活性最好。
　?。?）應(yīng)用有

4、機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合交聯(lián)改性膨潤(rùn)土Al-CTAB-LBen（記為CCMB）做載體，制備了含不同助劑X（Co、Mo、Ti等）的NiXP/CCMB催化劑，考察助劑種類對(duì)催化劑乙酸原位加氫性能的影響。發(fā)現(xiàn)Co、Mo的摻雜可以顯著提高催化劑的活性，可能原因是Co、Mo的加入促進(jìn)了活性H+的生成，也增強(qiáng)了非晶態(tài)催化劑的穩(wěn)定性。
　　（4）為考察活性組分含量對(duì)催化劑性能的影響，制備了 CCMB負(fù)載不同Ni、Co含量的NiCoP催化劑，考察Co助劑摻雜

5、量對(duì)乙酸原位加氫活性和產(chǎn)物選擇性的影響。實(shí)驗(yàn)得到，11Ni5Co4P催化劑有最好的原位加氫活性。
　　（5）應(yīng)用性能最佳的CCMB負(fù)載11Ni5Co4P催化劑，進(jìn)行了乙酸加氫反應(yīng)工藝條件優(yōu)化。響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)反應(yīng)工藝條件為：反應(yīng)溫度為294.13℃，催化劑用量為0.31 g·mLAc-1，十氫萘用量為5.39 mL·mLAc-1。對(duì)該催化劑在最優(yōu)工藝條件下進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試，結(jié)果表明11Ni5Co4P催化劑重復(fù)使用11次（約99