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《生物燃料加氫脫氧催化劑研究進展》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、生物燃料加氫脫氧催化劑研究進展徐海升王豪王博西安石油大學化學化工學院摘要:綜述了近幾年國內(nèi)外牛物燃料加氫脫氧催化劑方面的研究現(xiàn)狀及進展。貴金屬催化劑較傳統(tǒng)催化劑具有更強的反應(yīng)活性,但價格昂貴,貴金屬冋收也增大了加氫脫氧工藝的成本;過渡金屬負載型催化劑雖價格便宜,但易失活;硫化物催化劑雖然具有較高的活性,但制備過程需要預(yù)硫化,制備過程復(fù)雜;碳、氮化物催化劑價格便宜,且具有與貴金屬相似的電子結(jié)構(gòu)和催化活性,被稱為“準鉗催化劑”;磷化物催化劑作為最具潛力的加氫脫氧催化劑具有較高研究價值。關(guān)鍵詞:加氫脫氧;生物燃料;催化劑;作者簡介:徐海升
2、(1974—),男,陜西周至人,副教授,博士,主要從事工業(yè)催化方面的教學和研究工作;E-ma訂:xhs74@xsyu.edu.cn。收稿日期:2016-11-09基金:西安石油人學博士科研啟動項目(2011BS015);西安石油人學研究生創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)立項項目(YCS16211026)AdvanceResearchonHydrodeoxygenationCatalystsofBiofuelXUHaishengWANGHaoWANGBoCollegeofChemistryandChemicalEngineering,Xi'anSh
3、iyouUniversity;Abstract:Theresearchprogressesonthehydrodeoxygenationcatalystsofbiofuelswerereviewed.Preciousmetalcatalysthadstrongerreactivitythanthetraditionalcatalyst,butitwasexpensiveandpreciousmetalrecoveryalsoincreasedthecostofhydrodeoxygenationprocess;transitionm
4、etalcatalystwascheap,buteasytoinactivate;sulfidecatalysthadhighactivity,butthepreparationprocessrequiredpre-vulcanizationandthepreparationprocesswascomplex;carbonandnitridecatalystswereinexpensiveandhadelectronicstrueturesandcatalyticactivitysimilartopreciousmetals,kno
5、wnas“quasi-platinumcatalysts”;phosphidecatalystsasthemostpromisinghydrogendcoxidationcatalysthadhighresearchvalue.Keyword:hydrodeoxygenation;biofuel;catalyst;Received:2016-11-09隨著經(jīng)濟發(fā)展對燃料需求的逐漸増加,化石燃料儲量不斷減少,環(huán)保問題口益加劇。生物燃料具有可持續(xù)性和可再生的特點上聚,因此,人們慢慢將注意力集中于通過生物質(zhì)熱解或液化制備生物燃料。然而,由
6、此制得的生物燃料中有多種含氧化合物(如酚、醛和酮),且其組成隨反應(yīng)條件和原料類型的變化而變化[4-6]o這些含氧物導(dǎo)致生物燃料總體品質(zhì)較差,如黏度高、熱值低、熱穩(wěn)定性差、腐蝕性強,且在儲存和運輸過程中易聚合,因此生物燃料不能直接作為傳統(tǒng)燃料替換品或補充物使用,而加氧脫氧(HDO)技術(shù)是除去生物燃料中含氧化合物的有效方式之一。目前,該技術(shù)的最大挑戰(zhàn)是如何提高目標產(chǎn)物的選擇性、降低氫消耗,其核心是開發(fā)活性高、選擇性好的催化劑。鑒于此,筆者對研究較多、反映較好的HD0催化劑進行系統(tǒng)綜述,并對未來發(fā)展趨勢進行展望。1貴金屬催化劑貴金屬是一類
7、重要的催化材料,常用的貴金屬催化劑包括Pt、Ru、Pd、Rh、Os、Ir等貴金屬非負載型催化劑以及貴金屬負載型催化劑。貴金屬催化劑穩(wěn)定性好,強度適中,可以形成“中間活性化合物”,具有良好的催化活性和選擇性,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于石油化工、醫(yī)藥、航天和環(huán)境保護等領(lǐng)域£11。Wang等⑻利用SBA-15載體,以HftCl6-6H20>Pd(C2H302)2和RuCl3-3H20作為前驅(qū)體,通過浸漬法合成了Pt/SBA-15、Pd/SBA-15和Ru/SBA-15貴金屬負載型催化劑,并將其用于氧茹(DBF)的HDO反應(yīng)。結(jié)果表明:DBF在200°
8、C下進行芳香環(huán)加氫,在280°C的較高溫度下,主要表現(xiàn)出氫化中間體的脫氧行為,負載型釘催化劑催化含氧屮間體脫氧性能較好,能夠獲得更多的坯。Wang等回研究TPt/Al2O3/Si02>Pt/Zr02/Si02>Pt/SiO2等鉗負載型