邢靖晨催化加氫匯報(bào)

1、 匯報(bào)人：邢靖晨 碩士 導(dǎo)師： 常建民 教授 時(shí)間： 2016年1月13日 本學(xué)期文獻(xiàn)學(xué)習(xí)情況匯報(bào)目 錄文獻(xiàn)檢索方法文獻(xiàn)閱讀方法文獻(xiàn)閱讀收獲(研究思路)文獻(xiàn)檢索方法3文獻(xiàn)主題：熱解油催化加氫中文文獻(xiàn)國(guó)內(nèi)發(fā)展較晚，相關(guān)文獻(xiàn)信息不全面，不能滿足信息獲取需要，但了解了相關(guān)關(guān)鍵詞，為檢索外文文獻(xiàn)打下基礎(chǔ)外文文獻(xiàn)檢索方法師兄師姐講座上網(wǎng)搜索檢索方法Web of Science引用頻次很高的文獻(xiàn)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的文獻(xiàn)較有名作者的文獻(xiàn)文獻(xiàn)中提到的文獻(xiàn)閱讀摘要，進(jìn)行篩選下載獲得所需文獻(xiàn)信息百度學(xué)術(shù)文獻(xiàn)來源網(wǎng)站免費(fèi)下載文獻(xiàn)求助綁定微信一天兩篇小木蟲發(fā)帖求助文獻(xiàn)手機(jī)App一天一篇分為綜述類文獻(xiàn)與實(shí)驗(yàn)類文獻(xiàn)存儲(chǔ)備用尋找

2、并收集到經(jīng)典的外文文獻(xiàn)十分重要文獻(xiàn)閱讀方法4外文文獻(xiàn)綜述類文獻(xiàn)了解研究背景，梳理研究現(xiàn)狀宏觀認(rèn)知結(jié)合閱讀實(shí)驗(yàn)類文獻(xiàn)，有重點(diǎn)的搜集所需信息外文文獻(xiàn)閱讀速度較慢單詞收集，概念理解閱讀速度加快，可較準(zhǔn)確劃分重點(diǎn)catalytichydrotreatmenthydrodeoxygenationhydrogenationhydrocrackingcatalystfast pyrolysisoillignocellulosic biomassoxygen-containingcompenentsAcids, Alcohols,Ketones,Aldehyde,Phenolics文獻(xiàn)閱讀收獲5明確研究目標(biāo)閱

3、讀綜述，了解研究背景與研究現(xiàn)狀目標(biāo)與所了解的背景現(xiàn)狀相結(jié)合，尋找研究思路根據(jù)研究思路有目的的閱讀文獻(xiàn)，搜集信息完善研究思路，制定實(shí)驗(yàn)方案明確研究目標(biāo)：研究出生物質(zhì)熱解油催化加氫制備供熱用生物燃油技術(shù)。研究目標(biāo)文獻(xiàn)閱讀收獲6研究背景環(huán)境問題化石燃料問題生物質(zhì)資源利用木質(zhì)纖維素生物質(zhì)快速熱解熱解油成分復(fù)雜化學(xué)：含氧有機(jī)物 (200) 烴類化合物 大分子量低聚物缺點(diǎn)較多理化性質(zhì)不穩(wěn)定 黏度大 含水率高 含氧量大 熱值低 酸性強(qiáng)不適合直接做燃料，需要提質(zhì)改性，與石油類燃料最大區(qū)別是含氧量大，重點(diǎn)是脫氧催化加氫脫氧效果較好催化加氫反應(yīng)原理： 高溫高壓氫氣催化劑脫氧反應(yīng)：含氧有機(jī)物脫氧轉(zhuǎn)化為烴類化合物飽和

4、反應(yīng)：不飽和化合物飽和裂化反應(yīng)：大分子量化合物裂化催化加氫過程中存在問題：復(fù)雜化學(xué)成分相互聚合與縮合反應(yīng)，溫度越高越劇烈，導(dǎo)致結(jié)焦結(jié)炭，進(jìn)而催化劑失活水分吸附占據(jù)催化劑活性中心，并改變催化劑的結(jié)構(gòu)影響催化劑活性無機(jī)成分在催化劑表面的沉積以及熱解油自身的酸性腐蝕性，導(dǎo)致催化劑的失活結(jié)焦結(jié)炭催化劑失活提質(zhì)改性生物燃油產(chǎn)量大改善物理：固體顆粒 水分無法長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，工藝復(fù)雜，成本高含氧量小文獻(xiàn)閱讀收獲7研究現(xiàn)狀解決問題，開展研究催化劑模型化合物研究主要含氧化合物在催化加氫過程中的反應(yīng)路徑測(cè)試催化劑對(duì)于某種含氧化合物的催化性能催化加氫工藝方法工藝因素：反應(yīng)溫度、壓力、時(shí)間熱解油全相加氫：直接加氫、兩段

5、加氫等熱解油部分相加氫：有機(jī)相、水相、揮發(fā)相等開發(fā)低溫條件下脫氧活性強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定，不易失活的催化劑研制出有針對(duì)性的催化劑研究目標(biāo)與背景現(xiàn)狀相結(jié)合，得到研究思路： 選取合適的催化劑，采用熱解油全相直接催化加氫工藝，探索制備供熱用生物燃油的最佳工藝因素，研究出生物質(zhì)熱解油催化加氫制備供熱用生物燃油技術(shù)。文獻(xiàn)閱讀收獲8技術(shù)路線熱解油原料分析溶劑催化劑反應(yīng)釜工藝設(shè)定工藝方法工藝因素反應(yīng)溫度 反應(yīng)壓力 反應(yīng)時(shí)間半成品相分離油相水相固相后期處理生物燃油產(chǎn)物分析數(shù)據(jù)對(duì)比選擇最優(yōu)工藝 密度，產(chǎn)量，O含量，C含量，熱值，酸值，含水率原料與產(chǎn)物分析后期處理 黏度，閃點(diǎn)，凝點(diǎn)文獻(xiàn)閱讀收獲9催化劑催化加氫催化劑（負(fù)載

6、型催化劑）組成活性組分：金屬或其化合物（硫化物氧化物等）載體：多孔性物質(zhì)具有脫氧活性，促進(jìn)脫氧反應(yīng)進(jìn)行本身不具活性，但有較大比表面積，可使活性組分很好的分散在其表面作用將氫分子轉(zhuǎn)化為活性氫原子降低C-O鍵斷裂所需的活化能，加快反應(yīng)速率促進(jìn)反應(yīng)向有利方向（脫氧即C-O斷裂）進(jìn)行，抑制不利方向（聚合縮合） 催化劑分類 (活性組分)鉬基硫化物催化劑貴金屬催化劑基本金屬催化劑金屬磷化物催化劑雙功能催化劑其他催化劑使用廣泛，商業(yè)化強(qiáng)，脫氧效果好脫氧效果一般，使用較少，文獻(xiàn)中較少提到實(shí)驗(yàn)室自制研究階段文獻(xiàn)閱讀收獲10鉬基硫化物催化劑缺點(diǎn)： 屬高溫催化劑，在較高溫度條件（300）下才能完全發(fā)揮其脫氧活性；

7、催化作用主要集中在脫氧方面，對(duì)于不飽和化合物的飽和作用較弱； 其載體Al2O3自身的酸性以及在較多水分中性質(zhì)會(huì)不穩(wěn)定的特點(diǎn)會(huì)加重結(jié)焦結(jié)炭現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn)： 使用廣泛，商業(yè)化強(qiáng)； 價(jià)格低，成本低，以CoMo/Al2O3為例，3.85元/g。貴金屬催化劑缺點(diǎn)： 價(jià)格較高，以Pd/C催化劑為例，18.8元/g； 催化加氫過程中仍存在著結(jié)焦結(jié)炭與催化劑失活現(xiàn)象；優(yōu)點(diǎn)： 在較低溫度下（200）即可充分發(fā)揮其脫氧活性； 催化作用包括加氫飽和與加氫脫氧兩個(gè)方面； 常用的活性炭載體，呈中性，穩(wěn)定性好。催化劑文獻(xiàn)閱讀收獲11鉬基硫化物催化劑 鉬基硫化物催化劑來自石油工業(yè)，主要用于石油工業(yè)的催化加氫脫硫（HDS）與催化

8、加氫脫氮（HDN），因此也被稱為傳統(tǒng)類催化劑，后經(jīng)研究證明也可用于熱解油的催化加氫脫氧（HDO），最常用且效果較好的鉬基硫化物催化劑為CoMo/Al2O3與NiMo/Al2O3。本研究可嘗試CoMo/Al2O3與NiMo/Al2O3催化劑，加入量初步定為熱解油質(zhì)量的5%?；钚越M分：MoS2助劑：鈷（Co）或鎳（Ni）具有脫氧活性，促進(jìn)脫氧反應(yīng)進(jìn)行增強(qiáng)活性組分的脫氧活性以及選擇性載體：多孔載體Al2O3催化劑文獻(xiàn)閱讀收獲12反應(yīng)溫度 結(jié)焦結(jié)炭的是由不飽和化合物的相互聚合縮合反應(yīng)造成的，而聚合縮合反應(yīng)最強(qiáng)烈的不飽和化合物是烯烴與活性較大的含氧化合物，因此造成結(jié)焦結(jié)炭的主要原因是烯烴(c=c)、醛和

9、酮(c=o)。150200250300350烯烴醛 酮醇羧酸酚200停留一段，飽和烯烴，轉(zhuǎn)化醛和酮，降低隨后反應(yīng)的結(jié)焦結(jié)炭程度。300左右尋找合適溫度，提質(zhì)改性效果達(dá)到指標(biāo)的情況下溫度盡量降低。主要含氧化合物反應(yīng)溫度探究反應(yīng)溫度為260，280，300，320文獻(xiàn)閱讀收獲13反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力氫氣用量脫氧量熱解油干基量熱解油濕基量（熱解油用量）溶劑用量反應(yīng)底物（125ml）反應(yīng)壓力：氫氣壓力閥最高可充氫氣壓力為11Mpa，安全起見，反應(yīng)釜最高通入氫氣壓力定為9MPa， 設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)定為7MPa；氫氣用量：室溫設(shè)為25，利用公式n=PV/RT=7375/8.3142981.06mol，氫氣的量為1.0

10、6mol；脫氧量 ：理論可脫除氧元素的量為1.06mol，1.06mol氧元素的質(zhì)量為1.061617g；熱解油干基量：設(shè)熱解油的干基含氧量為40%，到15%需要脫除25%的氧，因此熱解油的干基質(zhì)量為 170.25=68g；熱解油用量：設(shè)熱解油的含水率為30%，因此熱解油的濕基質(zhì)量為680.797g，設(shè)熱解油的密度為 1.15g/ml，因此熱解油加入體積約為84ml；溶劑用量：為達(dá)到125ml，需要加入溶劑41ml，溶劑初定為蒸餾水。探究反應(yīng)壓力為6MPa，7MPa，8MPa，9MPa文獻(xiàn)閱讀收獲14反應(yīng)時(shí)間催化加氫反應(yīng)停止的原因催化劑經(jīng)過一段時(shí)間的反應(yīng)后失去活性在一定的實(shí)驗(yàn)條件下催化加氫反應(yīng)完全150200250300350烯烴醛 酮醇羧酸酚200反應(yīng)停止原因?qū)儆诘诙N，反應(yīng)完成時(shí)間應(yīng)小于1h300左右反應(yīng)停止原因應(yīng)屬于第一種，失活時(shí)間應(yīng)小于4h主要含氧化合物反應(yīng)溫度探