固体酸SO4 2- /Fe2O3在浒苔热液化中的应用

直接焙烧FeSO4?7H2O制备固体酸SO42-/Fe2O3催化剂,并对其进行NH3程序升温脱附表征。以工业乙醇为溶剂,研究了该催化剂对浒苔热液化生产生物油的催化作用。结果表明,焙烧温度和焙烧时间对固体酸SO42-/Fe2O3催化剂表面的酸量和酸强度有显著影响。500℃焙烧5 h制备的SO42-/Fe2O3催化效果最好,可以显著提高浒苔热液化生物油产率;与未加催化剂相比,生物油产率从44.8%提高至48.5%、残渣产率从40.7%降至35.0%。浒苔热液化所得生物油中含有较多的单糖和乙酯类化合物;加入固体酸SO42-/Fe2O3催化剂后,所得生物油中单糖类物质含量降低,乙酯类化合物含量显著增加,且有烷烃类物质形成。     

离子液体作用下小麦秸秆在亚临界水/乙醇中水热液化制生物油

本论文在高压反应釜中研究了离子液体作用下小麦秸秆在亚临界水中/乙醇中的液化行为,考察了不同温度和压力下的产物分布情况;并通过1H NMR、红外光谱分析和扫描电镜分析对液化油和残渣进行了性质分析。研究结果显示,相同条件下小麦秸秆在亚临界水/乙醇混合溶剂中的油收率远高于以亚临界水为溶剂时的油收率。研究结果还表明,在考察的条件范围内,添加 1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）离子液体可提高小麦秸秆的液化总转化率和气体收率,但会降低正己烷不溶组分的收率和四氢呋喃可溶组分的收率。此外,研究结果还表明添加 [Bmim]Cl离子液体会使液化油中的脂肪氢和酚类物质增加,使液化油的品质提高。     

固体酸SO_4~(2-)/ZrO_2在浒苔和小球藻乙醇热液化中的应用

采用沉淀-浸渍法制备SO_4~(2-)/ZrO_2固体酸,考察了该固体酸对催化浒苔和小球藻乙醇热液化所得生物油产率、热值及组成的影响。结果表明,550℃焙烧制得的SO_4~(2-)/ZrO_2固体酸表面酸性较强,催化效果最佳,能显著提高生物油的产率。对于浒苔的乙醇热液化,与未引入催化剂相比,生物油的产率从40.54%提升至49.82%,残渣收率从41.38%降至37.53%;对于小球藻的乙醇热液,与未引入催化剂相比,生物油的产率从45.10%提升至64.84%,残渣收率从14.78%降至6.77%。浒苔液化所得生物油主要成分是半乳糖类物质,小球藻液化生物油的主要成分为酯类和酰胺类、吲哚类等含氮化合物,SO2-4/ZrO_2固体酸能促进液化过程的进行,提高了浒苔液化所得生物油中半乳糖类物质的含量和小球藻液化所得生物油中乙酯类物质的含量。     

藻类生物质水热液化制备生物油的研究进展

利用藻类生物质获得的燃料被视为第3代生物燃料,水热液化制备生物油为其能源化高效利用提供了一条可行途径。介绍了藻类生物质水热液化制备生物油的国内外研究进展,分析总结了藻类生物质中三组分(蛋白质、脂质、糖类)模型化合物的水热液化特性;探讨了反应温度及时间、反应介质及料/液比、催化剂种类及用量对藻类生物油产率和品质的影响;进一步对比分析了藻类生物油与木质纤维类生物油的组成特性。与木质纤维素类生物油相比,藻类生物油具有氧含量低、热值高等优势,但氮含量高是影响藻类生物油品质的重要因素。     

生物柴油-乙醇-水三元体系及其乳化试验研究

研究了生物柴油-乙醇-水三元稳定体系中的最大含水量,分析了生物柴油-乙醇-水三元体系的相行为,得到了稳定的单相区和两相区。考察了不同乳化剂、乳化剂质量分数以及乙醇的含量对体系含水量的影响,结果表明:在乳化剂中m(油酸)∶m(壬基酚聚氧乙烯醚)=3∶7,乳化剂用量为油重的15%,乙醇用量为油重的40%时,体系含水量可达8.82%。     

复合溶剂精制制备环保芳烃橡胶油的研究

<正>实验室以石蜡基减三线抽出油为原料,选择以纯糠醛及乙醇-糠醛-水三元复合溶剂对原料油进行精制制备环保芳烃橡胶油。试验结果表明,采用乙醇-糠醛-水三元复合溶剂[m(乙醇):m(糠醛):m(水)=40:1:1]时,在剂油质量比2:1、精制温度65-70-75℃条件下,所得精制油的多环芳烃(PCA)含量为2.63%(质量分数),表征芳烃含量的C_A值达到17.2%,产品收率达61.05%(质量分数),性质优于尼纳斯公司Nytex832、Nytex5450橡胶油产品。     

含油污泥热解及热解油加氢精制研究

采用热解法对油田污泥进行处理,通过热解分析及热解放大试验,考察不同温度下热解油收率的变化,并对热解油进行加氢精制研究。结果表明:随着热解温度升高,产油率降低,热解终温以600℃较为适宜,产油率为38.61%,产气率为6.52%;热解油的残炭、金属含量、硫含量、氮含量以及沥青质含量均较低;在反应温度为420℃、氢分压为12.0 MPa、氢油体积比为800、体积空速为1.0h~(-1)的条件下,热解油经加氢处理后,脱硫率为94.5%,脱氮率为89.4%,氢油馏分收率较高,可作为轻质燃料调合组分,而蜡油馏分及重油馏分可以作为优质的加氢裂化原料,进而获得更多的轻质燃料。     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质Ⅳ.大庆减压渣油馏分的油-水界面粘度

采用剪切界面粘度仪考察了大庆减压渣油超临界馏分(简称大庆减渣馏分)的油-水界面粘度。研究结果表明，大庆减渣馏分油-水界面粘度随馏分的增重、油相中值分质量分数的增加以及水相中盐含量的增加而增大，随剪切速率的增大而降低。大庆减渣馏分中蜡含量多。对馏分的油-水界面粘度的影响大，油-水界面粘度受馏分中界面活性物质(胶质、沥青质)和蜡的共同影响。轻馏分油-水界面粘度随油相中芳烃含量的增加而增大。当油相煤油与苯体积比为1：1时，重馏分油-水界面粘度最大。碱性条件下，馏分油-水界面粘度最低。酸性条件对轻、重馏分的油-水界面粘度的影响不同，随着酸度的升高，轻馏分的油-水界面粘度下降，重馏分的油-水界面粘度上升。     

超临界甲醇法制备生物柴油的研究现状

阐述了温度、游离脂肪酸、水及醇油比对超临界甲醇法制备生物柴油的影响。与其他化学法相比,超临界甲醇法的反应时间从1~8 h降低到4 min,对原料油的要求也低,可使水含量及酸值较高的废油未经处理即可制得转化率98%以上的生物柴油。分析了反应机理,展望了超临界甲醇制备生物柴油的工业应用前景。     

煤直接液化柴油加氢制备轻质白油研究

为制备轻质白油,采用贵金属加氢催化剂在30 mL连续加氢实验装置上对煤直接液化柴油进行了深度加氢实验,考察了不同反应压力6～12 MPa,反应温度80～240 ℃,体积空速0.6～1.2 h-1条件下直接液化柴油芳烃饱和行为。研究表明：加氢后的柴油馏程、粘度、密度等性质未有明显变化;但芳烃含量呈现大幅度下降,在合适的加氢条件下产品油中芳烃质量分数可以降低至0.01%以下,满足环保型轻质白油标准。通过蒸馏切割发现,直接液化柴油所生产的轻质白油牌号主要集中在W2-40～W2-110之间。     

棕榈酸化油与木粉在超临界甲醇中共炼的研究

以棕榈酸化油和木粉为原料,在超临界甲醇条件下进行共炼反应,考察反应时间、反应温度、搅拌速率对木粉分解率、气化率、轻油产量和重油产量的影响,并对共炼反应条件进行优化。结果表明:在反应温度为300~320℃、反应时间为15~30min的条件下,共炼反应中木粉的最大液化率可达53.0%,油脂转化率达到100%;与在甲醇中直接液化相比,反应体系中加入棕榈酸甲酯共炼,木粉中纤维素、半纤维素和木质素的分解率分别提高18.9%,11.2%,25.0%。     

分散聚合法制备聚丙烯酰胺水分散体

以丙烯酰胺为单体,采用分散聚合法制备了聚丙烯酰胺(PAM)水分散体。以PAM的相对分子质量和水分散体稳定性为指标,考察了分散介质类型、分散剂种类、引发剂种类及用量、单体含量、聚合温度、聚合时间和搅拌转速等因素对聚合反应的影响。实验结果表明,分散介质类型和分散剂种类是影响PAM水分散体稳定性的主要因素,选择乙醇-水为分散介质、聚乙烯吡咯烷酮为分散剂。采用正交实验确定了最佳合成条件:乙醇-水为分散介质(乙醇的体积分数为70%)、丙烯酰胺的质量分数为30%、引发剂偶氮二异丁腈用量为单体质量的0.3%、分散剂聚乙烯吡咯烷酮用量为单体质量的6%、搅拌转速200r/min、聚合温度80℃、聚合时间8h。在此条件下,可制得相对分子质量较高且稳定性较好的PAM水分散体。     

还原态铁氧化物对重质生物油的提质改性

以生物质热解获得的重质生物油作为研究对象,将铁氧化物负载到硅氧纤维上制备了复合铁基载氧体,以其还原态对重质生物油进行脱氧改性,反应条件为温度350℃、压力1.48 MPa。通过比较部分脱氧反应前后的重质生物油及载氧体组成和结构的变化,发现重质生物油组分中的氧元素被部分转移至载氧体中,重质生物油中氧元素质量分数由29.83%降低至26.12%,还原态载氧体(Fe₃O₄/FeO)被氧化为Fe₃O₄;计算得到重质生物油的有效氢/碳摩尔比由0.67增加至0.80,增加近18.44%,其热值增加至27.6 MJ/kg;组分中繁杂的有机组分大多缩合为羧酸和酚类,酮、醛类物质大幅度降低,碳氢化合物明显增多;继而添加乙醇进行催化酯化反应,则重质生物油中主要组分变为脂类和酚类,油品质有了明显改善。而复合于硅氧纤维的铁载氧体,再还原后结构稳定,可用于油品部分脱氧的多次循环。     

UPGRADING OF SUGAR CANE BAGASSE BY THERMAL PROCESSES. 1. LIQUEFACTION IN NON-HYDROCARBON SOLVENTS

Sugar cane bagasse is liquefied in the presence of various solvents under different experimental conditions. A series of ethanol amines (MEA, DEA, TEA), ethanol, ammonia and water are investigated as vehicles for the conversion, with tetralin being used as a reference solvent. The best results are obtained using ethanol amines. The influence of particle size, temperature, pressure and reaction time on the conversion yield, as well as on the product quality, are evaluated. Longer conversion times at high temperature not only increase the amount of liquefied product but also promote better upgrading to smaller molecules of immediate interest. The quality of the conversion products was followed by liquid column chromatography, permitting optimizing the liquefaction through product characterization.     

微波条件下阳离子交换树脂催化提质生物油

针对生物油的化学组成特点,以降低酸性和提高燃烧热为目标,采用催化酯化方法提质生物油。具体方法为:采用微波加热,以732型阳离子交换树脂为催化剂,添加乙醇进行催化酯化反应。适宜的反应条件为:催化剂1.5g,乙醇10mL,生物油5mL,反应时间30min,反应温度70℃,在该条件下乙酸转化率达到62.3%。根据GC-MS分析,提质后生物油的组分得到明显优化,除羧酸转化成酯类外,酮类、醛类和酚类等对生物油性能不利的组分都不同程度被转化。提质后生物油的运动黏度降至粗生物油的70.2%,而燃烧热则比粗生物油提高了17.24%。微波加热与水浴加热相比,达到最大乙酸转化率的时间缩短了约2/3。     

Fe2O3/Al2O3催化生物质裂解耦合稠油改质过程研究

针对稠油改质效果较差且易结焦等问题,提出了生物质裂解耦合稠油改质的新思路,考察了催化剂Fe₂O₃/Al₂O₃对生物质（微晶纤维素和废纸屑）裂解行为、生物质裂解耦合稠油改质过程的影响。结果表明：以Fe₂O₃/Al₂O₃作为催化剂,可以提高生物质裂解生物质油的产率,进一步降低改质稠油的黏度;在催化剂添加量（w）为0.4%（以稠油质量计）、反应温度为350 ℃和反应时间为30 min的条件下,纤维素、废纸屑裂解生物质油的产率分别为76.25%、65.26%。对于纤维素-稠油和废纸屑-稠油两种耦合体系,稠油改质后的降黏率分别达到74.14%和65.93%。改质前后稠油傅里叶变换红外光谱和族组成分析结果表明,耦合改质过程中,在生物质裂解产生的活性氢和Fe₂O₃共同作用下,稠油发生深度裂解,分子中C—C键和C—S键断裂,生成轻质组分。