熔融堿催化裂化小桐子油的試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-24 14:18
隨著與日俱增的能源和環(huán)境危機(jī),動(dòng)植物油脂作為一種可再生的生物質(zhì)資源,使用其加工轉(zhuǎn)化為烴類燃料油得到廣泛的關(guān)注。油脂的催化裂化被認(rèn)為是制備烴類燃料油最有效的方法之一。用于催化裂化油脂的催化劑有很多,本文采用具有熱載體和催化作用的NaOH和KOH熔融堿,在高壓反應(yīng)釜中,分別考察其對(duì)小桐子油催化裂化的影響。具體研究結(jié)論如下:(1)NaOH熔融堿催化裂化小桐子油的試驗(yàn)研究,考察反應(yīng)溫度、進(jìn)料速率和攪拌速度對(duì)催化裂化反應(yīng)的影響,得到較優(yōu)試驗(yàn)條件為反應(yīng)溫度390℃,進(jìn)料速率1.6mL·min-1和攪拌速度500r·min-1,液體產(chǎn)物產(chǎn)率為60.57%,酸值為0.45 mgKOH·g-1,密度為0.8442 g·cm-3,烷烴含量為55.49%,烯烴含量為29.48%,芳香烴含量為4.27%,含氧化合物含量為8.43%,C9及以下的短鏈化合物含量為33.06%,C10C14組分含量為34.50%,C15...
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
甘油三酯與低碳鏈醇類的酯交換反應(yīng)過(guò)程
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文18表2.3試驗(yàn)儀器Table2.3Instrumentusedintheexperiment儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家高壓反應(yīng)釜CJF-5上海鷹迪儀器設(shè)備有限公司蠕動(dòng)泵BW100保定創(chuàng)銳泵業(yè)有限公司電子分析天平AL204梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱101-1A滬南電爐烘箱廠超純水器UP900北京普析通用儀器有限責(zé)任公司電熱恒溫水浴鍋HHS-26上海東星建材試驗(yàn)設(shè)備有限公司石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定儀FDR-0831長(zhǎng)沙富蘭德實(shí)驗(yàn)分析儀器有限公司2.2試驗(yàn)裝置與方法2.2.1試驗(yàn)裝置圖2.1為研究小桐子油裂化的試驗(yàn)裝置。試驗(yàn)裝置主要由進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)器和冷凝收集系統(tǒng)三個(gè)部分組成。1-原料瓶,2-蠕動(dòng)泵,3-高壓反應(yīng)釜,4-冷凝管,5-牛角管,6-液體收集瓶圖2.1試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2.1Schematicdiagramoftheexperimentalsetup2.2.2試驗(yàn)方法稱取一定量的氫氧化鈉或氫氧化鉀加入到高壓反應(yīng)釜中,開(kāi)啟加熱裝置,待溫度達(dá)到設(shè)置溫度后,開(kāi)啟攪拌,然后使用蠕動(dòng)泵將一定量的小桐子油以一定速率進(jìn)入反應(yīng)器并與熔融堿充分接觸,發(fā)生催化裂化反應(yīng),生成的裂解氣經(jīng)過(guò)冷凝管時(shí)可凝性成分被冷凝下來(lái)并由液體收集瓶收集。以液體產(chǎn)物產(chǎn)率,產(chǎn)物酸值和產(chǎn)物密度為考察指標(biāo),評(píng)價(jià)熔融堿的催化性能。
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文202.3結(jié)果與分析2.3.1反應(yīng)溫度的影響在NaOH熔融堿體系中,在進(jìn)料速率為1.6mL·min-1,攪拌速度為500r·min-1的條件下,考察反應(yīng)溫度對(duì)小桐子油熱裂解所得液體產(chǎn)物產(chǎn)率、酸值和密度的影響,其結(jié)果如圖2.2、圖2.3、圖2.4所示。由圖2.2可以看出,隨著反應(yīng)溫度的升高,液體產(chǎn)率呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),在370℃時(shí)達(dá)到最低值54.12%,在390℃時(shí)達(dá)到最大值60.57%,之后隨著反應(yīng)溫度升高,液體產(chǎn)率降低到54.64%,變化范圍為54.12%~60.57%。這是因?yàn)樵跍囟容^低時(shí),反應(yīng)過(guò)程比較慢,小桐子油滯留時(shí)間延長(zhǎng),從而致使了二次反應(yīng)的產(chǎn)生,碳化反應(yīng)加快,裂解揮發(fā)分降低,得到較多的炭和較少的液體和氣體,當(dāng)溫度較高時(shí),炭含量降低,液體和氣體含量升高,當(dāng)溫度再升高時(shí),產(chǎn)生的小分子氣體物質(zhì)增加,得到較多的氣體和較少的炭和液體[90]。因此,通過(guò)試驗(yàn)中所獲得的液體產(chǎn)率結(jié)果可知,在NaOH熔融堿體系中,催化裂化小桐子油的較優(yōu)反應(yīng)溫度為390℃。圖2.2反應(yīng)溫度對(duì)液體產(chǎn)率的影響Fig.2.2Effectofreactiontemperatureonliquidyield反應(yīng)溫度對(duì)小桐子油裂解所得液體產(chǎn)物酸值的影響如圖2.3所示。我們可以看到,隨著反應(yīng)溫度的升高,液體產(chǎn)物酸值逐漸降低,在370℃時(shí)達(dá)到最大值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新能源發(fā)展關(guān)鍵問(wèn)題研究[J]. 李瓊慧,王彩霞. 中國(guó)電力. 2015(01)
[2]生物燃料——新能源的希望之星[J]. 蘇兆瑞. 生物學(xué)教學(xué). 2014(04)
[3]生物柴油對(duì)銅的腐蝕特性及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 吳楨芬,蘇有勇,王華,陳飛. 中國(guó)油脂. 2014(02)
[4]KOH-NaOH復(fù)合熔融堿熱裂解水稻秸稈制取富氫氣體[J]. 吳靨汝,姜洪濤,沈琦,計(jì)建炳. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2013(04)
[5]CoMoS/γ-Al2O3催化劑對(duì)麻瘋樹(shù)油加氫處理的研究[J]. 田維乾,劉靜,劉燦,范愷,榮龍. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]小桐子油生物柴油的熱解特性及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 蘇有勇,王華,吳楨芬. 中國(guó)油脂. 2012(07)
[7]大豆油催化裂解放大實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐俊明,肖國(guó)民,周永紅,蔣劍春. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2012(01)
[8]微波裂解光皮樹(shù)油皂化物脫羧制備烴類燃料研究[J]. 劉玉環(huán),王允圃,王應(yīng)寬,萬(wàn)益琴,張錦勝,阮榕生. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]精餾法催化大豆油裂解制備可再生燃料油(英文)[J]. 陳潔,蔣劍春,徐俊明,聶小安. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[10]發(fā)動(dòng)機(jī)燃用麻瘋樹(shù)油制生物柴油的非常規(guī)排放特性研究[J]. 樓狄明,石健,胡志遠(yuǎn),李博. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2010(05)
博士論文
[1]小桐子油制備生物柴油的研究[D]. 蘇有勇.昆明理工大學(xué) 2015
[2]植物油脫氧制備柴油類烴的催化劑及反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 韓軍興.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]油脂催化裂化催化劑制備與應(yīng)用研究[D]. 曹茂炅.昆明理工大學(xué) 2017
[2]小桐子油催化裂化制備烴類的研究[D]. 馬汶絹.昆明理工大學(xué) 2016
[3]熔鹽裂解油脂制備生物燃料[D]. 章國(guó)棟.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[4]熔融堿裂解油脂及其衍生物制備烴類液體燃料油的研究[D]. 王瑋瑾.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[5]碳基固體酸催化劑的制備及催化性能評(píng)價(jià)[D]. 潘奇林.昆明理工大學(xué) 2013
[6]熔融鹽催化裂解生物質(zhì)焦油試驗(yàn)研究[D]. 呂紅云.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[7]熔融堿熱裂解木屑的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 于平.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3606730
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:101 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
甘油三酯與低碳鏈醇類的酯交換反應(yīng)過(guò)程
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文18表2.3試驗(yàn)儀器Table2.3Instrumentusedintheexperiment儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家高壓反應(yīng)釜CJF-5上海鷹迪儀器設(shè)備有限公司蠕動(dòng)泵BW100保定創(chuàng)銳泵業(yè)有限公司電子分析天平AL204梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱101-1A滬南電爐烘箱廠超純水器UP900北京普析通用儀器有限責(zé)任公司電熱恒溫水浴鍋HHS-26上海東星建材試驗(yàn)設(shè)備有限公司石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定儀FDR-0831長(zhǎng)沙富蘭德實(shí)驗(yàn)分析儀器有限公司2.2試驗(yàn)裝置與方法2.2.1試驗(yàn)裝置圖2.1為研究小桐子油裂化的試驗(yàn)裝置。試驗(yàn)裝置主要由進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)器和冷凝收集系統(tǒng)三個(gè)部分組成。1-原料瓶,2-蠕動(dòng)泵,3-高壓反應(yīng)釜,4-冷凝管,5-牛角管,6-液體收集瓶圖2.1試驗(yàn)裝置示意圖Fig.2.1Schematicdiagramoftheexperimentalsetup2.2.2試驗(yàn)方法稱取一定量的氫氧化鈉或氫氧化鉀加入到高壓反應(yīng)釜中,開(kāi)啟加熱裝置,待溫度達(dá)到設(shè)置溫度后,開(kāi)啟攪拌,然后使用蠕動(dòng)泵將一定量的小桐子油以一定速率進(jìn)入反應(yīng)器并與熔融堿充分接觸,發(fā)生催化裂化反應(yīng),生成的裂解氣經(jīng)過(guò)冷凝管時(shí)可凝性成分被冷凝下來(lái)并由液體收集瓶收集。以液體產(chǎn)物產(chǎn)率,產(chǎn)物酸值和產(chǎn)物密度為考察指標(biāo),評(píng)價(jià)熔融堿的催化性能。
昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文202.3結(jié)果與分析2.3.1反應(yīng)溫度的影響在NaOH熔融堿體系中,在進(jìn)料速率為1.6mL·min-1,攪拌速度為500r·min-1的條件下,考察反應(yīng)溫度對(duì)小桐子油熱裂解所得液體產(chǎn)物產(chǎn)率、酸值和密度的影響,其結(jié)果如圖2.2、圖2.3、圖2.4所示。由圖2.2可以看出,隨著反應(yīng)溫度的升高,液體產(chǎn)率呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),在370℃時(shí)達(dá)到最低值54.12%,在390℃時(shí)達(dá)到最大值60.57%,之后隨著反應(yīng)溫度升高,液體產(chǎn)率降低到54.64%,變化范圍為54.12%~60.57%。這是因?yàn)樵跍囟容^低時(shí),反應(yīng)過(guò)程比較慢,小桐子油滯留時(shí)間延長(zhǎng),從而致使了二次反應(yīng)的產(chǎn)生,碳化反應(yīng)加快,裂解揮發(fā)分降低,得到較多的炭和較少的液體和氣體,當(dāng)溫度較高時(shí),炭含量降低,液體和氣體含量升高,當(dāng)溫度再升高時(shí),產(chǎn)生的小分子氣體物質(zhì)增加,得到較多的氣體和較少的炭和液體[90]。因此,通過(guò)試驗(yàn)中所獲得的液體產(chǎn)率結(jié)果可知,在NaOH熔融堿體系中,催化裂化小桐子油的較優(yōu)反應(yīng)溫度為390℃。圖2.2反應(yīng)溫度對(duì)液體產(chǎn)率的影響Fig.2.2Effectofreactiontemperatureonliquidyield反應(yīng)溫度對(duì)小桐子油裂解所得液體產(chǎn)物酸值的影響如圖2.3所示。我們可以看到,隨著反應(yīng)溫度的升高,液體產(chǎn)物酸值逐漸降低,在370℃時(shí)達(dá)到最大值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新能源發(fā)展關(guān)鍵問(wèn)題研究[J]. 李瓊慧,王彩霞. 中國(guó)電力. 2015(01)
[2]生物燃料——新能源的希望之星[J]. 蘇兆瑞. 生物學(xué)教學(xué). 2014(04)
[3]生物柴油對(duì)銅的腐蝕特性及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 吳楨芬,蘇有勇,王華,陳飛. 中國(guó)油脂. 2014(02)
[4]KOH-NaOH復(fù)合熔融堿熱裂解水稻秸稈制取富氫氣體[J]. 吳靨汝,姜洪濤,沈琦,計(jì)建炳. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2013(04)
[5]CoMoS/γ-Al2O3催化劑對(duì)麻瘋樹(shù)油加氫處理的研究[J]. 田維乾,劉靜,劉燦,范愷,榮龍. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]小桐子油生物柴油的熱解特性及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 蘇有勇,王華,吳楨芬. 中國(guó)油脂. 2012(07)
[7]大豆油催化裂解放大實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐俊明,肖國(guó)民,周永紅,蔣劍春. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2012(01)
[8]微波裂解光皮樹(shù)油皂化物脫羧制備烴類燃料研究[J]. 劉玉環(huán),王允圃,王應(yīng)寬,萬(wàn)益琴,張錦勝,阮榕生. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]精餾法催化大豆油裂解制備可再生燃料油(英文)[J]. 陳潔,蔣劍春,徐俊明,聶小安. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[10]發(fā)動(dòng)機(jī)燃用麻瘋樹(shù)油制生物柴油的非常規(guī)排放特性研究[J]. 樓狄明,石健,胡志遠(yuǎn),李博. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2010(05)
博士論文
[1]小桐子油制備生物柴油的研究[D]. 蘇有勇.昆明理工大學(xué) 2015
[2]植物油脫氧制備柴油類烴的催化劑及反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 韓軍興.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]油脂催化裂化催化劑制備與應(yīng)用研究[D]. 曹茂炅.昆明理工大學(xué) 2017
[2]小桐子油催化裂化制備烴類的研究[D]. 馬汶絹.昆明理工大學(xué) 2016
[3]熔鹽裂解油脂制備生物燃料[D]. 章國(guó)棟.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[4]熔融堿裂解油脂及其衍生物制備烴類液體燃料油的研究[D]. 王瑋瑾.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[5]碳基固體酸催化劑的制備及催化性能評(píng)價(jià)[D]. 潘奇林.昆明理工大學(xué) 2013
[6]熔融鹽催化裂解生物質(zhì)焦油試驗(yàn)研究[D]. 呂紅云.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[7]熔融堿熱裂解木屑的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 于平.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3606730
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