隨著交通運(yùn)輸、機(jī)械加工等行業(yè)的迅猛發(fā)展,作為一種危險(xiǎn)廢棄物,廢機(jī)油的環(huán)境污染問題日益凸顯,其處理處置已經(jīng)成為了必須關(guān)注的重點(diǎn)環(huán)境問題之一。與此同時(shí),交通運(yùn)輸業(yè)對柴油和汽油的需求也日益擴(kuò)大。因此開展廢機(jī)油熱解制備高品質(zhì)柴油,在實(shí)現(xiàn)廢機(jī)油資源化利用的同時(shí),可以緩解我國石油資源的緊缺現(xiàn)狀,成為了一個(gè)具有環(huán)保和經(jīng)濟(jì)雙重價(jià)值的重要研究方向。論文針對廢機(jī)油的疏水特性,創(chuàng)新性的提出了催化劑的親油性改性思路,開展了親油性CeO_2/Al_2O_3催化劑的制備及其催化熱解廢機(jī)油制備高品質(zhì)柴油的實(shí)驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)采用溶膠凝膠法制備NiO/Al_2O_3、NiO/SiO_2、CeO_2/Al_2O_3和CeO_2/SiO_2四種催化劑,通過熱重分析和熱解實(shí)驗(yàn),以熱解油產(chǎn)率為依據(jù)對廢機(jī)油熱解催化劑進(jìn)行了篩選,得出催化劑對熱解油產(chǎn)率大小的影響具有如下順序:CeO_2/Al_2O_3NiO/SiO_2CeO_2/SiO_2NiO/Al_2O_3。綜合熱重分析和熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果,篩選出CeO_2/Al_2O_3作為廢機(jī)油催化熱解制柴油的催化劑。(2)以CeO_2/Al_2O_3為廢機(jī)油熱解催化劑,研究了CeO_2負(fù)載量、催化劑投加量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度四個(gè)影響因素對廢機(jī)油催化熱解反應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)CeO_2負(fù)載量為25wt.%,投加量為1.8g/30.0g廢機(jī)油,反應(yīng)時(shí)間為60min,反應(yīng)溫度為330℃時(shí),熱解油產(chǎn)率達(dá)到最大值85.33%。油品分析結(jié)果表明,使用25wt.%CeO_2/Al_2O_3催化熱解得到的熱解油凝點(diǎn)都維持在-10℃左右,十六烷值指數(shù)范圍為31.28~37.30,碳原子數(shù)范圍為6~26,密度范圍為0.876~0.889g/cm~3。除凝點(diǎn)外,與輕柴油(國VI標(biāo)準(zhǔn))還有一定差距。(3)采用十二烷基苯磺酸鈉、硬脂酸鈉和鈦酸酯偶聯(lián)劑對25wt.%CeO_2/Al_2O_3催化劑進(jìn)行親油性改性。以親油化度最大(69.7%)的改性催化劑研究其催化熱解廢機(jī)油的效果,通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)在改性催化劑投加量為1.8g/30.0g廢機(jī)油,反應(yīng)時(shí)間為50min,反應(yīng)溫度為340℃時(shí),熱解油產(chǎn)率達(dá)到最大值92.33%。(4)使用改性催化劑催化熱解廢機(jī)油制備的熱解油,其凝點(diǎn)降低到-15℃左右,密度降低到0.824~0.836g/cm~3,十六烷值指數(shù)提高到55.82~61.37。上述指標(biāo)均達(dá)到了-10#輕柴油(國VI標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定的范圍。綜上所述,從實(shí)驗(yàn)測定的指標(biāo)來看,采用親油性改性的25wt.%CeO_2/Al_2O_3催化劑,成功利用廢機(jī)油制備出了滿足國VI標(biāo)準(zhǔn)的-10#輕柴油,其產(chǎn)率達(dá)到了92.33%。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X703;O643.36
【部分圖文】：

圖 1-2 2016 年我國石油進(jìn)口格局Figure 1-2 The Pattern of China’s Petroleum Import in 2016綜上所述，目前我國廢機(jī)油被大量廢棄導(dǎo)致環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等嚴(yán)重問題。與此，石油資源的現(xiàn)狀也不容樂觀，在這雙重壓力之下對廢機(jī)油進(jìn)行回收再利用制備油成為了一種有價(jià)值的解決方案，不僅對環(huán)境保護(hù)有著重要的意義，而且還可以有限的石油資源[8-10]。廢機(jī)油處理處置現(xiàn)狀由于廢機(jī)油的大量廢棄以及其帶來的嚴(yán)重危害，國內(nèi)外對廢機(jī)油的處理處置都非視，但是還沒有非常完善以及高效的處理手段來應(yīng)對廢棄機(jī)油。目前，國外廢機(jī)油的處理主要集中于將廢機(jī)油作為添加劑或者輔助用料改善瀝青

中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 還可直接利用廢機(jī)油本身含有的各種金屬以及金屬氧機(jī)油可以不需要在預(yù)處理中去除金屬及其氧化物雜質(zhì)催化劑的制備成本。時(shí)在微波加熱的情況下探索了廢機(jī)油熱解產(chǎn)物（熱解油索了熱解條件對其產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明熱解油分是輕質(zhì)脂肪烴和芳香烴；熱解氣的產(chǎn)率最大值為 4。根據(jù) SuShiungLam 等的研究結(jié)果，廢機(jī)油微波熱解

一種無機(jī)微孔材料，由于其結(jié)構(gòu)以及獨(dú)特的孔道[38]。ZSM 5/50H 分子篩為催化劑，廢機(jī)油和廢塑料為原反應(yīng)溫度、不同油固比等影響因素對燃料油產(chǎn)率和塑料可以克服廢塑料單獨(dú)裂解時(shí)存在的問題，當(dāng)1、裂解溫度為 420℃、油固比為 1.5 時(shí)，燃料油產(chǎn)[18]在廢機(jī)油的微波熱解中，采用熱解焦作為催化與熱解氣的比例以及組成成分均有較大影響。當(dāng)，熱解油和熱解氣的產(chǎn)率分別為65%和33%，而熱，他們對熱解焦在廢機(jī)油微波熱解過程中的催化機(jī)

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本文編號：2833751