多级孔ZSM-5分子筛催化藻类水热液化制芳烃性能研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:grnjade
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藻类通过水热液化的方法制备芳香烃不仅扩宽了芳香烃的来源,而且使芳香烃的制备更趋近于环境友好。本文主要研究了微藻生物质的模型化合物,硬脂酸、十六酰胺及硬脂酸和十六酰胺混合物在水热液化条件下,使用碱处理脱硅后的多级孔HZSM-5分子筛催化脱氧(或脱氮)和芳构化反应。在制备催化剂时,通过XRD、氮气吸附-脱附、NH3-TPD、程序升温吡啶红外光谱、SEM、TEM测试手段对不同催化剂的孔结构和酸度进行了表征,并进行了活性测试。结果表明,经过一定浓度碱液后处理的多级孔HZSM-5分子筛比微孔HZSM-5分子筛有更好的硬脂酸水热芳构化催化活性。当用来后处理的氢氧化钠溶液浓度为0.2 mol/L时,将得到的多级孔HZSM-5分子筛的孔径适当增大,使反应物大分子进入孔道更容易,酸量保持在一定量,从而提高了催化活性。在超临界水热液化反应中,反应温度为400℃时,TEX(甲苯、乙苯、二甲苯)的总收率可以达到(1.14±0.05)×100%,甲苯和二甲苯的收率比已有文献中报道的最好结果还高出20%。在酰胺水热芳构化的实验中,在相同的反应条件下(催化剂,反应温度,反应时间和水密度),十六酰胺比硬脂酸的催化水热芳构化的TEX产率低很多。硬脂酸和十六酰胺混合物比纯十六酰胺的催化水热芳构化的TEX产率高。此外,在反应体系中加入第二种溶剂乙醇或乙酸后,硬脂酸和十六酰胺混合物的脱氧(或脱氮)和芳构化效率显著提高。本研究为今后生物质热转化制备生物油和生物质制备芳烃化学品的研究新提供了一条可行的途径。
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