藻类液化生物油的催化脱氧改质进展

含氧过多是限制藻类液化油实际应用的最大障碍,高含氧量意味着热值低、稳定性差、酸性强等,因此必须经过脱氧改质才能使其转化为高品位燃油。结合最新研究进展,首先选取藻类液化油中具有代表性的成分脂肪酸为模型化合物,总结了催化剂组成和反应气氛对脂肪酸脱氧机理及反应活性的影响。其次对目前国内外藻类液化原油及其轻馏分的催化脱氧改质研究现状进行综述。最后指出藻类液化生物油催化改质存在的问题,并对改进方法及未来的发展进行了展望。     

有机质亚/超临界水液化研究进展

亚/超临界水具有独特理化特性,如能高效溶解、快速传质及有效打断高分子碳链,使得亚/超临界水液化成为有机质制油的高效手段。本文总结了典型有机质如纤维素、木质素、藻类、煤及聚合物亚/超临界水液化的过程,概述了其亚/超临界水液化特点及产物油特征,并阐明了液化过程机理,总结了裂解/热解反应、杂原子脱出反应、缩聚反应等关键反应;针对液化油升级及脱除杂质技术,总结了均相催化剂如H3PO4、K2CO3、KOH等的催化特点及机理,分析了非均相催化剂如Ni、Mo、Pt等提高油品质的催化技术特点及目前对杂元素氧、氮、硫等脱氧脱除技术研究概况。最后对亚/超临界水液化初油存在品质不高、含多种杂原子等问题及如何提高初油、脱除杂原子技术研究进行了总结,并展望了工业放大过程中的瓶颈与策略,为未来工业运用提供基础。     

催化裂化汽油改质降烯烃反应规律及反应热

利用催化裂化催化剂在小型固定流化床实验装置上对催化裂化汽油催化改质降烯烃过程的反应规律进行了实验研究,详细考察了反应温度、剂油比和重时空速对产物收率和汽油辛烷值的影响,得到了催化裂化汽油改质过程的最佳实验操作条件：反应温度为400～430℃,剂油比为7左右,重时空速为20～30 h-1。在此基础上,计算了汽油改质过程的反应热,分析了反应条件对反应热的影响,揭示了反应热的变化规律。结果表明,低温改质为放热过程,高温改质为吸热过程。改质条件对反应热影响的强弱顺序为反应温度>剂油比>重时空速。     

小球藻热解油在Ni-Cu/ZrO_2催化剂上的加氢脱氧

在小型固定床反应器中以Ni-Cu/ZrO2为催化剂,对小球藻热解油进行催化加氢脱氧,以改善生物油性能。利用XRD、H2-TPR、TG、NH3-TPD等技术对催化剂进行了结构表征。结果表明,Cu的加入有效促进了Ni-Cu/ZrO2催化剂活性相的表面分散,提高了该催化剂对小球藻热解油加氢脱氧反应的催化活性。在2 MPa、350℃反应条件下,随Cu/Ni的增大,Ni-Cu/ZrO2的催化活性先升高后降低,Cu/Ni质量比为0.40时的催化性能最好,连续运行3 h后所得精制生物油脱氧率达82.0%。Ni-Cu/ZrO2催化剂在反应过程中,表面结焦少,活性粒子及催化剂性能稳定,连续运行24 h后所得精制生物油脱氧率依然维持在77.0%以上。小球藻热解油经催化加氢脱氧所得的精制生物油,低位热值由31.5 MJ·kg-1提高至35.0 MJ·kg-1,40℃运动黏度由20.5 mm2·s-1降至9.5 mm2·s-1,且油品中水分更易于脱除。精制生物油中高级脂肪酸的含量减少,油品稳定性大幅提高。     

水热催化液化制备生物油研究

生物质水热液化技术是最具有发展前景的生物质液化技术之一,可以将生物质直接转化为高品位气态、液态和固态产物。生物质液化过程中催化剂可以适度地降低反应温度和反应压力,加快反应速率,增加液化油的生成量,并且具有改变产物组成从而抑制焦炭的形成、提高液化油的品质等功效,本文主要对近年来水热液化制备生物油过程中各类催化剂进行了综述,着重介绍了均相催化与非均相催化对生物油性质的影响及使用情况并探讨了其催化机理,指出研究催化剂对水热液化具有重要的意义。     

小球藻热解油在Ni-Cu/ZrO2催化剂上的加氢脱氧

在小型固定床反应器中以Ni-Cu/ZrO₂为催化剂,对小球藻热解油进行催化加氢脱氧,以改善生物油性能。利用XRD、H₂-TPR、TG、NH₃-TPD等技术对催化剂进行了结构表征。结果表明,Cu的加入有效促进了Ni-Cu/ZrO₂催化剂活性相的表面分散,提高了该催化剂对小球藻热解油加氢脱氧反应的催化活性。在2 MPa、350 ℃反应条件下,随Cu/Ni的增大,Ni-Cu/ZrO₂的催化活性先升高后降低,Cu/Ni质量比为0.40时的催化性能最好,连续运行3 h后所得精制生物油脱氧率达82.0%。Ni-Cu/ZrO₂催化剂在反应过程中,表面结焦少,活性粒子及催化剂性能稳定,连续运行24 h后所得精制生物油脱氧率依然维持在77.0%以上。小球藻热解油经催化加氢脱氧所得的精制生物油,低位热值由31.5 MJ·kg^-1提高至35.0 MJ·kg^-1,40℃运动黏度由20.5 mm²·s^-1降至9.5 mm²·s^-1,且油品中水分更易于脱除。精制生物油中高级脂肪酸的含量减少,油品稳定性大幅提高。     

流化催化裂化汽油改质和增产低碳烯烃的研究

采用GL型催化剂,在小型固定流化床实验装置上考察了反应温度、剂油比、空速和水油比等操作条件对流化催化裂化(FCC)汽油催化改质汽油的产品分布、低碳烯烃(丁烯、丙烯和乙烯)产率和族组成的影响。实验结果表明,在一定反应条件下,FCC汽油通过催化改质可以降低烯烃含量,提高芳烃含量和辛烷值,在满足新汽油标准的同时提高了低碳烯烃的产率。此外,较高的反应温度、剂油比和水油比以及较低的空速有利于FCC汽油催化改质和增产低碳烯烃。     

生物质油改性方法研究进展

生物质快速裂解液体产物生物油(简称生物质油),具有水含量高、氧含量高、热值低、粘度大、热不稳定和化学不稳定等特性,在一定程度上影响了其广泛应用,因此必须通过精制改善其品质.按生物质快速裂解的反应过程,将提高生物质油品质的方法归纳为三类:第一类(反应前),快速裂解反应前,原料脱水和脱碱金属处理;第二类(反应中),快速裂解反应过程中,生物质油蒸汽不经冷凝直接改质;第三类(反应后),快速裂解反应完成后,采用对收集到的生物质油催化加氢、催化裂解、催化酯化、乳化、添加溶剂或添加抗氧化剂等方法进行改质.     

催化裂化汽油二次反应过程中反应热的变化

根据热力学理论,通过产物和反应物的生成焓计算了催化裂化汽油在降烯烃改质以及催化裂解过程中的反应热,并根据不同反应过程的实验结果考察了反应温度、停留时间和剂油比对反应热的影响。计算结果表明,催化裂化汽油降烯烃改质和催化裂解过程都是吸热反应体系,降烯烃改质过程的反应热为80～150 kJ·kg^-1,催化裂解过程的反应热为370～620 kJ·kg^-1;反应条件对反应热的影响通过改变反应物的转化率和产物分布实现。在实验条件范围内,随着反应温度的升高、剂油比的增大和停留时间的延长,反应热逐渐增大;当剂油比增大到一定程度时,反应热随剂油比的增加趋势变缓。     

加压水蒸气下年轻煤脱氧改质的研究

年轻煤是煤液化的良好原料 ,但它的氧含量高增加了煤液化过程中无用的氢耗 ,对这些煤进行脱氧改质有重要的意义 .选择了四种年轻煤——霍林河、小龙潭、义马和神华煤在高压釜内水蒸气气氛下进行了脱氧改质的研究 .结果表明 ,处理后煤样的氧含量和含氧官能团降低显著 ,氧的脱除率最高达到了 2 0 .7% .此外 ,煤质还有一些其他的变化 ,如热值和碳含量有所提高 ,最高内在水分和挥发分降低 ,表明煤阶有所提高 .对煤中的总酸性基、羧基和酚羟基的化学分析显示 ,脱氧改质后煤样的羧基、酚羟基等含氧官能团明显降低 ,羧基和酚羟基的最高脱除率分别达到了78.5 %和 31 .3% ,达到了脱氧改质的目的 .     

生物质油催化加氢脱氧（HDO）反应机理及催化剂研究进展

对近年来生物质油催化加氢脱氧催化剂的制备、催化性能和反应机理的研究进展进行了整理总结。重点对贵金属催化剂、过渡金属催化剂和硫、氮、碳、磷等金属化合物催化剂的制备方法、催化性能和作用机理进行了概述,并分析了加氢脱氧催化剂的失活原因,同时提出生物质油加氢脱氧反应催化剂的未来发展方向：三维有序大孔（3DOM）钙钛矿氧化物的应用可能在提高催化剂的催化性能有作用。     

超临界水液化褐煤研究进展

超临界水直接液化褐煤是高湿低阶褐煤高效转化与资源化利用的一个重要的发展方向。阐述了超临界水液化制油的优势,总结了液化过程中的热解反应、脱杂反应、缩聚反应等关键反应;重点论述了操作条件(温度、停留时间、压力、溶剂等)对反应过程的影响机理;针对油品质的升级,总结了催化剂在液化油升级中的应用,分析了煤本身所含的铁系催化剂的催化特点,总结了贵金属在催化升级中的研究现状及部分过渡金属合金的高效催化特性;强调了煤与生物质共同液化的协同作用。对液化过程中存在的问题进行了总结,并展望了未来的工业放大应用。     

生物质溶剂液化及生物油品质提升技术综述

综述了生物质溶剂液化过程中原料、溶剂、催化剂、液固比、温度、反应气氛、压力、反应时间、停留时间、加热速率等因素对液化反应的影响。进一步分析了多种生物油提质改性的方法,主要有催化加氢、催化裂解、催化酯化、添加物质、乳化、重整制氢、萃取等,旨在为生物质液化条件的优化以及生物油的规模化应用提供依据。     

催化汽油改质降烯烃多产丙烯反应规律的研究

在小型固定流化床实验装置上,以燕山石化催化汽油为原料,对催化汽油改质过程进行了实验研究,并对反应过程气体产品和液体产品的组成进行了详细分析,考察了反应温度、重时空速、剂油比以及催化剂的活性对改质过程产物分布的影响,发现在催化汽油改质过程中,各操作条件对改质过程产物分布均有不同程度的影响,通过选择合适的操作条件,在保证低烯烃含量的同时,实现多产丙烯是可行的,在适宜的条件下,汽油烯烃体积分数可降到11.8%,同时,液化气中丙烯质量分数达到了44.4%.     

生物质溶剂液化及生物油品质提升技术综述北大核心

综述了生物质溶剂液化过程中原料、溶剂、催化剂、液固比、温度、反应气氛、压力、反应时间、停留时间、加热速率等因素对液化反应的影响。进一步分析了多种生物油提质改性的方法,主要有催化加氢、催化裂解、催化酯化、添加物质、乳化、重整制氢、萃取等,旨在为生物质液化条件的优化以及生物油的规模化应用提供依据。     

生物质催化热解制油及油品改性提质研究进展

基于国家碳中和背景，生物质作为一种重要的可再生资源，其有效利用至关重要。生物质热解制油具有规模化潜力，成为目前生物质利用的主要方式。生物质热解技术按照液化方式不同分为直接液化和间接液化，但生物质直接液化所得生物油组分不稳定，间接液化所得生物油品质取决于反应器型式、反应温度及催化剂类型等，不同制备方法的生物油品质差别较大，生物油改性提质成为其实际应用的必要条件。归纳比较了生物质热解过程中提高生物油品质的催化剂类型，着重综述了原生物油分离为轻质组分和重质组分后分别改性提质的技术路线，可转化为燃气、燃油甚至化学品，实现生物油的高值化。针对轻质油组分的改性方法有水蒸气重整制氢、催化裂解、加氢脱氧、催化酯化等，催化剂类型以分子筛及贵金属为主；而重质油组分水含量低、黏性大，相关提质研究较少，目前报道以加氢、裂化、酯化、添加溶剂、气化为主。生物油提质改性方法中，催化剂、氢源、耗能是限制其规模化、工业化应用的主要原因，降低催化剂成本及提高催化剂寿命、减少氢源使用或利用低成本氢源、简化工艺及降低反应温度是生物油提质技术发展方向。     

埕北稠油催化改质降粘实验研究

室内评价埕北稠油催化改质降粘的实验效果,筛选出最优改质降粘催化剂,考察催化剂用量、反应温度、反应时间、供氢剂种类及用量对稠油改质降粘的影响。结果表明,采用有机酸锰催化剂和甲苯供氢剂,在催化剂用量为稠油质量的0.10%、反应温度240 ℃、反应时间24 h、水油质量比1∶3和甲苯用量为稠油质量的5%条件下,稠油粘度由2 740 mPa·s降至780 mPa·s,改质降粘率达到71.5%。     

Pd-Al2O3-BEA催化麻疯树油制航空煤油的工艺优化

制备了负载Pd为活性金属,Al2O3与分子筛BEA组合为载体的催化剂Pd-Al2O3-BEA,在高压反应釜中以其催化麻疯树油一步加氢制备航空煤油.在单因素试验的基础上,利用Box-Behnken中心组合实验设计响应面法考察反应温度、压力、转速对麻疯树油中的脂肪酸的脱氧率和C8～ C16烃的选择性的影响,并得到优化工艺参...     

煤直接液化加氢改质装置节能降耗优化操作分析

随着社会的进步和经济的发展,全球石油资源越来越短缺,而我国煤炭资源储存量丰富。因此,利用煤液化技术使煤炭液体化产生的煤液油代替原油进行加氢改质工艺很大程度上提高了资源的利用率,同时促进企业经济效益的提高。文章首先对作为煤直接液化项目中的主要生产装置的加氢改质装置进行了简要叙述;然后根据加氢改质装置工艺的设计路线的特点,提出了该装置工艺路线并给出了该装置设计流程图;最后,又从操作条件、氢油的比例、机泵设备的运行效率、催化剂的选择、加热炉热效率及精益化管理六个方面对加氢改质装置节能降耗优化操作进行了详细分析。     

神府煤的液化性能及其重质产物结构表征

利用管式高压反应釜,以四氢萘为溶剂、FeS和S为催化剂,对神府煤进行了加氢液化研究,考察了催化剂、反应温度和反应气氛等因素对煤液化性能和产物组成分布的影响,同时对液化产物进行了红外光谱、元素分析以及酸性含氧官能团等结构表征。结果表明,FeS+S催化神府煤液化的最高四氢呋喃(THF)抽提率和油+气收率分别为69.5%和35.9%;未加催化剂时,神府煤液化THF抽提率和油+气收率都是最低的。