Raney-Ni催化生物油轻质组分加氢制备含氧燃料

• 作者: 付娟 刘琪英 吕微 常佳敏 张丽敏 张琦 徐莹 王铁军 马隆龙 龙金星
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 生物燃料 催化剂 醇 Raney-Ni 催化加氢
• 年，卷（期）: 2014,（24）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 252-258
• 页数: 7页
• 分类号: TQ032.4
• 字数: 5242字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.24.031

摘要

鉴于生物油的高含氧量，将其轻质组分在温和条件下转化为以饱和醇为主要成分的含氧燃料可能成为生物油利用的新思路。该文以自制Raney-Ni为催化剂，研究在高压反应釜中反应温度（100～180℃）、氢气冷压（4～8 MPa）、催化剂用量（0.5～2 g）对生物油轻质组分催化加氢改质的影响；对Raney-Ni催化剂进行N2吸附脱附、X射线衍射（X-ray diffraction）、扫描电镜（scanning electron microscope）表征，分析催化剂失活机理，研究催化剂的重复使用性能。试验结果表明：反应温度和反应初压对生物油加氢产物分布的影响较大，在反应温度为140℃、氢气初压为6.0 MPa 时，产物中饱和醇的相对含量（以GC峰面积百分比计算）最高可达53.51%；当催化剂用量从0.5 g增加到1 g时，产物中饱和醇的含量显著提升，由25.42%提高到51.89%，进一步提高催化剂用量对饱和醇含量的提高影响不大；一次与二次催化剂催化生物油加氢反应产物中饱和醇含量由53.51%降为29.20%，活性显著降低可能与催化剂孔道内部及表面的活性中心被覆盖进而降低反应效率有关。加氢过程中，除有酮醛酚类化合物的加氢反应和酸与醇的酯化反应外，存在醇脱水成醚的反应发生。与烃类液体燃料相比，含氧燃料以其优异的燃烧性能逐渐被人们所青睐。将生物油的轻质组分加氢制备含氧燃料有望成为生物油的应用提供新思路。