生物油模型化合物苯酚的催化加氢试验研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:huangwei0541
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物质能作为一种环境友好性的新型能源,引起了人们的高度重视。我国生物质资源丰富,生物质能的开发和利用对我国的能源安全具有重要的意义。生物质能通过热解液化技术得到液体产物,即生物油。生物油可作为化石能源的可替代能源。但是,生物油的高含氧量使生物油存在粘度高,腐蚀性强,稳定性差等缺点,限制了其作为液体燃料的应用。因此,需要对生物油进行提质精制。催化加氢是升级生物油的有效方法。目前已有一些关于生物油以及生物油中的含氧化合物(如:苯酚)的催化加氢的研究。但研究主要集中在对不同催化剂下苯酚加氢脱氧(HDO)路径以及催化剂活性的考察上,而对过程中反应物的转化率和产物产率随反应条件的定量规律描述的报道还很有限。此外,目前使用的溶剂(如十二烷、正癸烷和正己烷)大多具有毒性,且不具有再生性,限制了溶剂的使用和推广。这些溶剂相比,乙醇无毒且具有可再生性。虽然很多研究证明超临界乙醇是生物油升级的有效体系,但目前仍未有关于芳香族化合物在超临界乙醇系统中加氢升级及裂的文献报道。因此,本文以苯酚作为生物油的模型化合物,研究其在超临界乙醇中,贵金属催化剂(Pt/C、Pd/C)下的催化加氢过程,对比了不同的贵金属催化剂(Pt/C、Pd/C、Ru/C和Ni/SiO2-Al2O3)在超临界乙醇中的催化加氢活性,并为苯酚的转化率建立动力学模型。本研究取得的主要研究结果与结论如下:(1)Pt/C催化剂下,苯酚的催化加氢过程中,升高温度、增大氢气压力和延长反应时间均能提高苯酚的转化率,且温度的影响更显著。建立了预测苯酚转化率的动力学模型,苯酚催化加氢转化的反应级数为2,且反应的活化能为51.7KJ·mol-1;且建立的预测模型可以很好地预测苯酚的转化率(R2=0.989)。(2)对加氢产物的分析发现,在超临界乙醇体系中,Pt/C催化剂并不能对苯酚进行有效的加氢,这可能是因为催化剂优先将乙醇吸附在催化剂表面,使苯酚与乙醇发生乙基化反应,阻碍苯酚与H2的反应。尽管如此,对反应中苯酚的转化规律的动力学研究对生物油中其它模型化合物甚至生物油的催化加氢升级研究具有指导作用。(3)Pd/C在超临界乙醇体系中能有效地对苯酚加氢,生成加氢产物:乙氧基环己烷、环己烷、环己醇和环己酮。在水体系中,Pd/C也具有较高的加氢活性,且高温有利于苯酚的转化,而低温有利于环己烷、环己酮和环己醇的生成,且温度越高得到的苯浓度越高。对Pd/C催化剂的回收实验发现,Pd/C的活性较稳定,回收后的Pd/C仍具有较高的加氢活性,具有一定的回收价值。(4)三种路易斯酸AlCl3、ZnCl2和LnCl3分别与Pd/C催化剂共用于苯酚加氢过程。通过对液体产物的分析发现,ZnCl2和LnCl3会抑制Pd/C的加氢活性,而加入AlCl3的Pd/C催化剂仍具有加氢活性。(5)对Ru/C和Ni/SiO2-Al2O3在超临界乙醇体系下对苯酚加氢得到的液体产物进行分析,结果发现,在超临界乙醇体系中,Ru/C和Ni/SiO2-Al2O3催化剂几乎无加氢活性。说明这两种催化剂不适用于超临界乙醇体系下的加氢升级过程。(6)综合比较上述各种催化剂的加氢活性,Pd/C是超临界乙醇体系和水中均具有加氢活性的较优催化剂。
其他文献
作为焦化产品的生产以及消费大国,我国在化工、医药、钢铁等行业中广泛的应用焦化产品,在近些年来我国焦化产业发展十分的迅速,生产规模也不断的扩大,其中一些化学品有着易燃
就工程管理中BIM技术的重要作用展开论述,进而探讨了工程管理中BIM技术的应用。希望大家于此能够对BIM技术有更加全面的认识。
近年来全球变暖问题变得越来越严重,而二氧化碳作为最主要的温室气体,其转化利用方法的研究也受到了越来越多的关注,同时,随着石油资源的日趋短缺,天然气的开发利用也越来越
目的观察银杏叶注射液治疗糖尿病周围神经病(DPND)的疗效。方法将60例DPND患者随机分成2组,每组30例,对照组采用DPND的常规方法治疗,治疗组在对照组用药基础上加用银杏叶注射液
小组合作学习是新课程改革以来课堂教学改革的热点话题。小组合作学习可通过充分发挥教师的引领作用,科学设计小组活动,及时做好信息反馈和评价,使学生在合作学习中提升自我
<正>那么明代的"狂"我们看到了谁呢?我们看到了很多人,看到了"前仆后继"的狂士群体,而尤以万历年间的江南一带最为集中。赵翼《二十二史记》的"明中叶才士傲诞之习"条写道:"
吸入性肺炎指的是意外吸入酸性物质,包括胃内食物、食物、其他刺激性液体、动物脂肪等,导致化学性肺炎,有些甚至诱发呼吸窘迫综合征或者呼吸衰竭。该病对患者身体健康造成了
我们国家越来越重视干熄焦技术的发展,究其原因是干熄焦技术具有三大主要优点:节约能源、保护环境和提高焦炭质量等,此外重大的社会效益和经济效益也是大力发展干熄焦技术的
现代教育教学的主题是强调学生学习的主体地位,注重培养学生的自主学习能力。"自主学习"是与传统教学理论相反的一种学习方式,也是新课程的理念,是全方位培养学生素质教育的
1922"壬戌学制"的颁布,标志着初、高中"三三制"分级模式成为中国中学教育的主导发展模式。这一模式的形成与广大中小学教育学者的参与密不可分。虽然直到1932年"三三制"模式