不同载体负载的Ni基加氢催化剂对生物油加氢裂化制备芳香烃的影响研究

文章对一个两段式生物油加氢裂化过程进行研究,考察了不同载体(SiO_(2),ZrO_(2),CeO_(2)和Al_(2)O_(3))负载的Ni基催化剂的影响。反应过程中引入协同反应物甲醇,在裂化阶段进行二次供氢,与温和加氢的供氢作用联合抑制生物油加氢裂化的结焦。研究发现,Ni/金属氧化物催化剂上的酸性位能够与Ni协同作用促进生物油中酚类的加氢转化,从而使其在低生物油水相/甲醇掺混比下具有较好表现;过多的酸性位会强化气化反应,同时较强的酸性位会促进结焦,这都会降低目标产物芳香烃的产率。受这些因素的影响,当生物油水相/甲醇掺混比为2∶1时,基于Ni/SiO_(2)和Ni/Al_(2)O_(3)的加氢裂化过程的油相产率均约为13.4%,Ni/CeO_(2)加氢裂化过程的油相产率约为16.2%。Ni/ZrO_(2)具有合适的酸性位数量,使其在提高整体加氢效率的同时尽可能削弱了气化和结焦副反应,在生物油水相/甲醇掺混比为2∶1时具有最佳表现,油相产物产率约为19.3%,且油相产物中芳香烃的含量在95%以上。

生物质与塑料共热解协同作用研究

利用固定床反应器研究了木屑与低密度聚乙烯(LDPE)共热解时的热解行为,并以木屑、LDPE单独热解为对照,考察了热解温度对共热解行为的影响,结果表明:木屑与LDPE共热解可以提高液体产率,当热解温度为600℃时液体产率达到最大值56.84%,比理论值高6.44个百分点。通过GC-MS对生物质与LDPE共热解液体产物组成进行了分析,发现共热解产生的生物油组分主要为脂肪烃、醇类及酚类,共热解过程中还生成了某些特定组分,如十一醇、庚烯醛等含氧长链化合物,这是生物质与LDPE共热解时自由基相互作用的产物。通过热重-红外联用实验研究了木屑与LDPE共热解的协同作用,结果发现:共热解时最大反应速率温度为490℃,相比LDPE单独热解时的512℃降低22℃;木质素裂解过程中产生的羟基自由基会与LDPE裂解产生的小分子产物结合形成十一醇、辛基苯酚等物质,而纤维素热解过程中生成的呋喃类、醛类会与LDPE裂解产生的CnHm分子结合形成2-丁基四氢呋喃、庚烯醛、十二醛等物质。