张冠杰[1]2004年在《利用滴流床反应器制备生物柴油的研究》文中进行了进一步梳理随着全球性日益严重的能源短缺与环境恶化,开发可替石油的燃料,保护人类赖以生存的自然环境成了目前人类面临的严峻问题。被誉为“液体太阳能”,由菜籽油等可再生油脂加工制取而成的生物柴油,是一种优质的普通柴油代用品,属环境友好型绿色燃料,具有深远的经济效益与社会效益。 现行的制备生物柴油的生产工艺尽管比较成熟,但对生物柴油的生产来说,还需降低成本以扩大其生产。现有的搅拌釜反应器在生产过程中,存在着功率消耗高、反应物接触不充分及反应时间长等问题。相对来说,这些问题在操作运行中占有的成本比重最大。针对上述问题,本论文采用滴流床反应器替代搅拌釜反应器,以达到降低该部分成本的目的。 经对油脂预处理、滴流床反应器设计及新工艺最适工艺条件等方面的研究,得到的结论为:菜籽油的预处理采用碱炼工艺,中和剂为 NaOH;滴流床反应器床层高度 36cm,以液液并流向下的方式进料;最适工艺条件为,反应器夹套加热温度 65℃,醇油摩尔比 6:1,油脂(预处理后)流量 0.26ml/min,碱的醇溶液流量 0.068ml/min,催化剂 NaOH 用量为油重的 0.8%。在此条件下生物柴油的产率为 95.3%。经成本核算,采用滴流床反应器生产生物柴油的新工艺税利为631 元/吨,与江苏石油化工学院采用的间歇搅拌釜工艺(税利为 517 元/吨)相比,增加 22%的税利。 本文首次在醇解反应体系中采用滴流床反应器,取得很好的效果,值得进一步研究和推广应用。
张照亮[2]2011年在《超临界反应耦合分离生物柴油反应器试验研究》文中提出世界能源消耗的快速增加和日益严重的环境问题,使人们逐渐认识到,化石能源已不能维持人类的可持续发展,世界各国加快了化石能源替代能源的开发步伐。生物柴油因其优良的燃烧性能、环保性能和可再生性,备受世界各国的关注,成为近年来研究的热点。目前生物柴油产业还处于起步阶段,制约其发展的主要因素是成本太高,据统计,生物柴油成本的75%-80%是原料成本。因此采用廉价原料是降低生物柴油成本,提高市场竞争力的有效途径。目前生物柴油工业化生产主要采用碱催化工艺,该工艺醇和油脂体系互不相容,传质效果差,碱催化对原料要求较高,产品分离净化困难,且产生大量废液污染环境。超临界法制备生物柴油是一种绿色环保的生产工艺,近年来成为研究的热点。超临界甲醇和油脂能很好的互溶,强化了酯交换传质,大大提高了反应速率；超临界法制备生物柴油不加任何催化剂就能获得很高的产率,简化了后续产品分离工艺；原料中游离脂肪酸和水分含量对超临界酯交换反应几乎没有影响,因此该工艺能有效地利用廉价原料,如酸化油、地沟油等,从而降低生物柴油的原料成本。本文实验采用自行设计的反应器。反应器整体上是塔式结构,采用半连续操作,原料油一次性进料,甲醇从底部连续进料。该过程将反应分离耦合起来,甲醇从顶部排出时能及时的将反应生成的水携带出去,使反应向正向移动,提高了酯交换反应速率和油脂的转化率。反应器内部设置有导流筒,上升的超临界甲醇搅动油脂,使醇和油脂混合更好,反应更充分。甲醇连续进料,使反应器内的甲醇体系不断更新。在总的醇油摩尔比较低的情况下,局部醇油摩尔比达到较高的值,满足超临界酯交换反应的要求,从而降低超临界甲醇酯交换反应的醇油比,降低甲醇消耗,降低生物柴油成本。本文以酸化油为原料,采用超临界甲醇法来制备生物柴油。实验研究了超临界甲醇中酯交换反应的规律,考察了压力、温度、甲醇通入量,反应时间单因素对酯交换反应平衡转化率和反应速率的影响,进行了正交试验优化工艺条件。实验结果表明：在试验范围内各因素对酯交换反应影响大小依次为：反应时间>反应温度>甲醇通入量>反应压力,优化得出酯交换反应最佳工艺条件为：反应压力10MPa、反应温度280℃、甲醇通入量6L/h。反应时间90min,脂肪酸甲酯的产率可达85%以上。建立了超临界甲醇中酷交换反应动力学模型,为工业化生产提供理论基础。
孙培永, 张利雄, 姚志龙, 闵恩泽[3]2008年在《新型反应器和过程强化技术在生物柴油制备中的应用研究进展》文中进行了进一步梳理生物柴油以其优良的环境友好性和可再生性成为近年来的研究热点。但在传统的生物柴油生产工艺中,由于原料油与醇的不互溶性,严重影响了酯交换反应的程度。针对生物柴油生产中的这些问题,人们研究了一些新型的反应器与过程强化技术。笔者概述了生物柴油生产中出现的膜反应器、微反应器等新型反应器,以及微波、超声波等一些过程强化传质技术在生产过程中的应用。
张照亮, 马晓建[4]2011年在《生物柴油反应器研究进展》文中进行了进一步梳理生物柴油以其环境友好性和可再生性成为近年来国内外研究的热点。目前,高生产成本是制约生物柴油发展的主要因素,研究开发高效节能的生物柴油反应器是降低高生产成本的重要途径。本文综述了用于生物柴油制备的反应器,如管式反应器、固定床反应器、膜反应器、微通道反应器等,并对反应器的应用前景作了评述和展望。
王瑶[5]2004年在《用全硅MCM-41担载Co-Mo和Ni-Mo硫化物研制深度加氢脱硫催化剂》文中认为以高比表面积的中孔分子筛MCM-41作载体担载Ni-Mo和Co-Mo双金属活性组分制备了深度加氢脱硫的催化剂，用XRD、TPR和UV-Vis等技术对所制备的催化剂进行了表征，并用石油馏分中加氢脱硫反应活性最低的代表性稠环含硫化合物和高硫直馏柴油评价了催化剂的加氢脱硫反应活性。在此基础上，考察了碱性含氮化合物哌啶对二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫反应活性的影响规律，研究了DBT加氢脱硫反应的动力学，用同位素示踪技术研究了加氢脱硫反应中硫的动态行为，并提出了新的加氢脱硫反应机理模型。论文主要内容包括： (1)以偏硅酸钠为硅源，十六烷基叁甲基溴化铵为模板剂，合成了全硅MCM-41中孔分子筛，并考察了水热合成反应条件和后处理对所合成的全硅MCM-41结构及其热稳定性的影响。研究发现，在pH=10.0～12.0的范围内都可以合成出全硅MCM-41，而且改变合成母液的pH值，可以在一定范围内调节MCM-41的孔径(d_(100)=34～54)。适宜的水热合成温度为100～130℃，时间12～24h。在焙烧除去有机模板剂之前，先在N_2保护下高温处理12h，可以使MCM-41在脱除有机模板剂后仍保持较好的中孔结构，其最佳热处理温度约为600℃。所合成的全硅MCM-41在700℃空气中焙烧2h后孔结构没有明显变化，800℃空气中焙烧2h后仍保留一定程度的规整孔结构，说明所合成的MCM-41具有较好的热稳定性。 (2)用所合成的全硅MCM-41担载Ni-Mo和Co-Mo双金属活性组分制备了深度加氢脱硫的催化剂，用XRD、UV-Vis和TPR技术对所制备的负载型催化剂进行了表征，用石油馏分中最难脱除的代表性稠环含硫化合物(二苯并噻吩、4-甲基二苯并噻吩和4，6-二甲基二苯并噻吩)和某高硫直馏柴油(2.83wt％S)评价了所制备的催化剂的加氢脱硫(HDS)反应的活性，并与日本某深度加氢脱硫催化剂(DHDS)作了比较。研究结果表明，所研制的催化剂对DBT、4-MDBT、4，6-DMDBT和高硫直馏柴油(2.83wt％S)均具有很高的加氢脱硫活性，高于DHDS的活性。该系列催化剂的最佳Ni／Mo和Co／Mo原子比均为0.75，高于以γ-Al_2O_3作载体的传统Ni(Co)-Mo催化剂。 (3)用XRD和UV-Vis对所制备催化剂的表征结果表明，Co(Ni)的引入不仅可以提高MoO_3载体表面的分散度，而且还生成了新的活性相。TPR研究结果表明，催化剂的低温主氢耗峰温度与催化剂的加氢脱硫活性有一定关系。催化剂的主氢耗峰温度低，其加氢脱硫反应活性高。 (4)根据DBT的HDS反应产物的选择性可知，在MCM-41担载的Co-Mo硫化物催化剂上进行加氢脱硫反应时，平行的反应路径中氢解路径占主导地位，而在MCM-41担载的Ni-Mo硫化物催化剂上进行加氢脱硫反应时，氢解路径和加氢路径并重。在高温下进 摘要行DBT的HDS反应时有明显的裂解反应，生成的环己烷基苯(C HB)稳定性较低，会进一步分解为苯和环己烷。 (5)考察了强碱性含氮化合物呱陡对加氢脱硫反应活性的影响。结果表明，无论是在Co一Mo从CM一41上还是在Ni一Mo从CM一41催化剂上进行DBT的HDS反应，少量呱咙的存在都会大幅度降低催化剂的活性。由产物的选择性随反应温度和呱睫浓度的变化关系可以看出，呱陡对DBT加氢脱硫反应的抑制作用主要体现在对加氢反应路径的毒害作用。随着反应温度的升高，呱陡的加氢脱氮活性提高，对HDS的活性影响减小直至消失。这说明，呱陡的毒害作用可能是它与含硫化合物竞争加氢活性中心的缘故。(6)在总压5.0 MPa、温度280~340oc和质量空速30~90h一，的条件下，分别研究了二苯并唾吩(DBT)在Ni一Mo/M CM一41和Co一Mo从CM一l上进行加氢脱硫(HDS)的反应动力学。分别应用Langmiur-Hinshelwood(L一琦方程和拟一级不可逆反应方程对所测数据进行了模拟，发现L一H方程不能很好地拟合数据，而拟一级不可逆反应方程与数据拟合很好。动力学研究结果还表明，Ni一M。舰CM一41上进行的加氢脱硫反应中，加氢反应和氢解反应这两个平行的反应路径是并重的。随着Ni乃吐o原子比的增加，两个反应路径的速率常数均增大，并在Ni从。原子比为0.75时达到最大值。当Ni从。原子比提高到1 .0时，两个反应路径的速率常数均大幅度下降。而在C。一M。舰CM一41上进行的加氢脱硫反应中，氢解路径的速率远大于加氢路径。Co的引入主要强化了催化剂的氢解反应活性。两个系列催化剂上进行DBT的HDS反应的活化能与反应活性均有一定关联，活化能越低则加氢脱硫反应活性越高。(7)用护，s1DBT阶跃示踪法和护，s1HZs脉冲示踪法研究了DBT的HDs反应中硫的动态行为。研究发现，DBT分子中脱除的S原子不是直接与氢反应生成HZS进入气相，而是以化学键的形式结合在催化剂的表面。这些结合在催化剂表面的硫原子在HZ气氛中若没有含硫化合物存在是不能以HZS的形式释放出来的，只有当反应体系中引入含硫化合物时，这部分硫原子才能通过加氢脱硫反应以HZS的形式释放出来。这说明，在加氢脱硫反应过程中存在含硫化合物中的S原子与催化剂表面的S原子的置换反应。气相户s]HZs脉冲示踪研究结果表明，护，s]珑s通过催化剂床层时可能参与了表面的交换反应，从而使其流出曲线变宽。这说明，HZS对加氢脱硫反?
佚名[6]2007年在《废物处理与综合利用》文中认为一般性问题X701200703195纳米TiO2/SiO2对甲苯-SO2体系气相光催化作用的影响因素/黎娜(吉林大学环境与资源学院)…∥吉林大学学报(地球科学版)/吉林大学.-2007,37(1).-153~157环图N-108以纳米TiO2/SiO2为
参考文献：
[1]. 利用滴流床反应器制备生物柴油的研究[D]. 张冠杰. 南京工业大学. 2004
[2]. 超临界反应耦合分离生物柴油反应器试验研究[D]. 张照亮. 郑州大学. 2011
[3]. 新型反应器和过程强化技术在生物柴油制备中的应用研究进展[J]. 孙培永, 张利雄, 姚志龙, 闵恩泽. 石油学报(石油加工). 2008
[4]. 生物柴油反应器研究进展[J]. 张照亮, 马晓建. 农业机械. 2011
[5]. 用全硅MCM-41担载Co-Mo和Ni-Mo硫化物研制深度加氢脱硫催化剂[D]. 王瑶. 大连理工大学. 2004
[6]. 废物处理与综合利用[J]. 佚名. 环境科学文摘. 2007
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