论文部分内容阅读
能源是人类进步的重要基础,但随着人口的不断增长,对化石燃料的需求日益增加,生物质能的研究已成为研究的热点之一。催化裂化法是将生物油原料在高温以及催化剂的作用下转化为更有经济价值的高辛烷值汽油和高热值烃类物质等实用产品。可用于催化裂化的催化剂种类较多,本文首先将NaY分子筛进行脱铝改性,将其改性后的分子筛应用于餐厨废油催化裂化反应中,并对脱铝改性条件进行优化。选出最佳的脱铝改性条件进一步的制备稀土改性DY催化剂与双功能催化剂,将其应用于餐厨废油催化裂化反应,得到液体产物并进行分析其产物成分。本文的研究结果如下:（1）以液体产物的产率、酸值、皂化值、粘度、密度、产气量与催化剂结焦率为指标,确定了草酸改性NaY分子筛的最佳条件为浓度0.08 mol·L-1、催化剂制备温度为20℃、催化剂合成时间为30 min。柠檬酸改性NaY分子筛最佳的条件为浓度0.08 mol·L-1、反应温度为20℃、催化剂合成时间为30 min。C-NaY分子筛最佳条件下,液体产物的产率为49.97%、酸值为0.42 mg KOH·g-1、皂化值为11.69 mg KOH·g-1、粘度为1.61 mm2·s-1、密度为0.82 g·cm-3、产气量为3252m L、催化剂结焦率为11.6%。N-NaY分子筛最佳条件下,液体产物的产率为54.84%、酸值为3.61 mg KOH·g-1、皂化值为9.75 mg KOH·g-1、粘度为1.63 mm2·s-1、密度为0.80 g·cm-3、产气量为1518 m L、催化剂结焦率为7.8%。C-NaY分子筛催化裂化餐厨废油,所得的液体产物芳香烃相对含量为43.57%,烯烃相对含量为28.24%,烷烃相对含量为12.69%。N-NaY分子筛催化裂化餐厨废油,所得的液体产物芳香烃相对含量为31.48%,烯烃相对含量为32.09%,烷烃相对含量为17.05%。（2）制备出了La/DY、Pr/DY、La-Pr/DY催化剂。以液体产物的产率、酸值、皂化值、粘度、密度、产气量与催化剂结焦率为指标,确定了La改性DY分子筛最佳的负载量为2%,催化剂编号为A1。Pr改性DY分子筛最佳的负载量为4%,催化剂编号为B2。La-Pr改性DY分子筛最佳的负载量比为4:1,催化剂编号为C1。A1催化剂最佳条件下进行的催化裂化反应,液体产物的产率为46.12%、酸值为0.87 mg KOH·g-1、皂化值为16.85 mg KOH·g-1、粘度为1.42mm2·s-1、密度为0.86 g·cm-3、产气量为6150 m L、催化剂结焦率为14.0%。B2催化剂最佳条件下进行的催化裂化反应,液体产物的产率为48.42%、酸值为0.99mg KOH·g-1、皂化值为15.81 mg KOH·g-1、粘度为1.45 mm2·s-1、密度为0.83g·cm-3、产气量为7850 m L、催化剂结焦率为13.2%。C1催化剂最佳条件下进行的催化裂化反应,液体产物的产率为46.05%、酸值为0.59 mg KOH·g-1、皂化值为12.61 mg KOH·g-1、粘度为1.44 mm2·s-1、密度为0.84 g·cm-3、产气量为7350m L、催化剂结焦率为16.6%。A1催化剂催化裂化餐厨废油,所得的液体产物芳香烃相对含量为57.14%,烯烃相对含量为18.48%,烷烃相对含量为11.22%。B2催化剂催化裂化餐厨废油,所得的液体产物芳香烃相对含量为49.57%,烯烃相对含量为11.85%,烷烃相对含量为27.79%。C1催化剂催化裂化餐厨废油,所得的液体产物芳香烃相对含量为45.98%,烯烃相对含量为16.63%,烷烃相对含量为14.49%。C1催化剂的重复使用效果较好,C1催化剂在重复使用第六次时,液体产物的酸值才达到了1.13 mg KOH·g-1。（3）制备出WO3-La2O3/DY、La2O3-WO3/DY双功能催化剂。以液体产物的产率、酸值、皂化值、粘度、密度、产气量与催化剂结焦率为指标,确定了WO3-La2O3改性DY分子筛最佳的负载量比为2:1（催化剂编号D2）,La2O3-WO3改性DY分子筛最佳的负载量比为1:1（催化剂编号E3）。D2催化剂最佳条件下进行的催化裂化反应,液体产物的产率为50.80%、酸值为0.79 mg KOH·g-1、皂化值为11.42 mg KOH·g-1、粘度为1.43 mm2·s-1、密度为0.80 g·cm-3、产气量为7250 m L、催化剂结焦率为11.6%。E3催化剂最佳条件下进行的催化裂化反应,液体产物的产率为50.00%、酸值为0.44 mg KOH·g-1、皂化值为11.72mg KOH·g-1、粘度为1.36 mm2·s-1、密度为0.81 g·cm-3、产气量为8250 m L、催化剂结焦率为14.4%。D2催化剂催化裂化餐厨废油,所得的液体产物芳香烃相对含量为19.77%,烯烃相对含量为16.27%,烷烃相对含量为37.38%。E3催化剂催化裂化餐厨废油,所得的液体产物芳香烃相对含量为21.26%,烯烃相对含量为15.80%,烷烃相对含量为44.53%。E3催化剂在重复使用第六次时,液体产物的酸值才达到了0.87 mg KOH·g-1。