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1、分類號:密級:UDC:編號:河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文MoNi/USY催化劑的加氫脫氧性能研究論文作者:張月學(xué)生類別:全日制學(xué)科門類:工學(xué)學(xué)科專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:侯凱湖職稱:教授資助基金項目:(必要時填寫)DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalTechnologySTUDYONHYDRODEOXYGENATIONPERFORMANCEOFMoNi/USYCATALYSTSbyZhangYueSupervisor:Prof.HouKaihuMay2
2、017摘要以動植物油脂為原料經(jīng)加氫脫氧(HDO)制取第二代生物柴油技術(shù)的關(guān)鍵是開發(fā)適宜的催化劑。大多負載型加氫脫氧催化劑均存在加氫脫氧活性低、水熱穩(wěn)定性差等問題,所以開發(fā)一種高活性且具有良好的水熱穩(wěn)定性的加氫脫氧催化劑已成為生物柴油研究的重點。微孔USY分子篩具有較大的比表面積和較好的水熱穩(wěn)定性,被廣泛應(yīng)用于催化裂化、烷烴異構(gòu)化等反應(yīng)中。但若將其用于動植物油脂加氫脫氧催化劑的載體,必須對其進行引入介孔的堿改性處理,使其具有適宜的孔道結(jié)構(gòu)和酸性,進而提高催化劑的催化活性。本文采用無機堿NaOH和有機堿三乙醇胺(TEA)改性USY分子篩,并以改性USY為載體制備了Mo
3、Ni/USY加氫脫氧催化劑,主要研究了改性條件對USY性質(zhì)和MoNi/USY催化劑HDO性能的影響。改性條件對MoNi/USY催化劑HDO性能影響的研究結(jié)果表明,NaOH改性USY的適宜條件為:NaOH濃度0.1mol/L、處理時間2h、處理溫度85℃;TEA改性USY的適宜條件為:TEA濃度0.2mol/L、處理時間3h、處理溫度75℃。XRD、N2吸附脫附、NH3-TPD、Py-IR等表征結(jié)果表明,堿改性改變了USY的孔結(jié)構(gòu)和酸性,TEA改性USY的孔徑、B酸和L酸量均高于NaOH改性USY的。作為小桐子油加氫脫氧催化劑的載體,USY的TEA改性優(yōu)于USY的N
4、aOH改性。MoNi/USY催化劑在水熱處理后仍保持了較高的加氫脫氧活性,表明所得催化劑具有較高的水熱穩(wěn)定性。以TEA改性的USY為載體,適宜的活性組分負載量和Mo/Ni物質(zhì)的量比分別為35%、n(Mo)/n(Ni)=0.4。助劑對MoNi/USY催化劑HDO性能影響的研究結(jié)果表明,CA添加量為載體質(zhì)量的15%時,可以較大程度地改善催化劑的加氫脫氧活性;XRD、NH3-TPD等表征結(jié)果表明,檸檬酸的加入提高了活性組分的分散度,改變了催化劑的酸性質(zhì);助劑P的加入對催化劑的加氫脫氧活性的提高效果不明顯。關(guān)鍵詞:USY分子篩,堿改性,加氫脫氧,MoNi/USY,水熱穩(wěn)定
5、性IIIABSTRACTThetechniquekeytotheproductionofsecondgenerationbiodieselfromanimalandvegetablefatshydrodeoxygenation(HDO)isthedevelopmentofsuitablecatalysts.Mostofthesupportedhydrodeoxygenationcatalystshavethedisadvantagesoflowhydrodeoxygenationactivityandpoorhydrothermalstability.Theref
6、ore,thedevelopmentofhydrodeoxygenationcatalystwithhighactivityandgoodhydrothermalstabilityhasbecomethefocusofbiodieselresearch.MicroporousUSYmolecularsieveshasalargespecificsurfaceareaandgoodhydrothermalstability,andarewidelyusedinreactionssuchascatalyticcrackingandalkaneisomerization
7、.However,ifUSYareusedforthesupportofhydrodeoxygenationcatalystforanimalandvegetablefats,ithastobemodifiedwithalkalitointroducemesoporesforithavingsuitableporestructureandacidity,therebyimprovingthecatalyticactivityofthecatalysts.Inthispaper,USYweremodifiedbytreatmentofinorganicbaseNaO
8、Hando