[發(fā)明專利]一種用于木醋液及生物油提質催化劑的制備與應用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811077872.2
• 申請日: 2018-09-16
• 公開（公告）號: CN110898850B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 張宏喜;洪亮;蘭海瑞;董慶孟;宋武林
• 申請（專利權）人: 昌吉學院
• 主分類號: B01J27/19
• 分類號: B01J27/19;B01J35/10;C10C5/00;C10G45/10
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

以生物質為原料制備得到活性炭時，副產大量木醋液。木醋液中的油相組分，化學組成與生物油較為接近，含有50?65%的有機成分（主要為有機酸，醛，酮類、呋喃類、酚類、愈創(chuàng)木酚、二甲氧基苯酚和糖類），15?30 wt%的水分，20%的膠質成分。因此，對木醋液中油相組分進行加氫脫氧處理，能夠有效提升其品質，得到液體燃料。本發(fā)明申請的方法，采用具有特殊結構、高效電子傳輸性能、穩(wěn)定機械強度的載體，一步法與活性組分相結合，得到性能良好的加氫去氧催化劑。具有方法簡便、載體和活性組分之間的協(xié)同效應好等優(yōu)勢。對木醋液油性組分進行催化加氫去氧后，大幅減少酸、醛、酮類等不穩(wěn)定化合物，增加芳烴、醇、酯等產物，改進生物燃料品質。

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型貴金屬-過渡金屬/碳材料負載型催化劑的制備，及其在木醋液油相組分、生物油等物質中催化加氫去氧的應用方法。通過本發(fā)明的過程，將木醋液、生物原油進行精制，得到環(huán)烷烴、芳烴等化合物，廣泛應用于燃料、化工平臺分子和中間體。本方法不依賴于石油、煤炭等礦產資源，屬于生物質化工技術領域。

背景技術

隨著經濟和社會的快速發(fā)展，造成能源供應較為緊張，尤其是對運輸用燃料的需求更為迫切。大量使用化石燃料資源引發(fā)的環(huán)境問題、生態(tài)問題，使可再生能源和燃料的研發(fā)已經成為一個研究熱點。生物質作為唯一可再生的碳資源，可以通過定向催化轉化，制備可再生的能源。通過快速熱解法，可將各類木材廢渣、農作物秸桿、草本植物和木本植物熱解為生物油。另外，以上述各類秸桿為原料，通過水蒸汽活化、化學活化等方法制備得到活性炭的同時，副產大量木醋液。木醋液中的油相組分，其化學組成與生物油較為接近。生物油和木醋液中油相組分含有50-65％的有機成分(主要為有機酸，醛，酮類、呋喃類、酚類、愈創(chuàng)木酚、二甲氧基苯酚和糖類)，15-30wt％的水分，20％的膠質成分。而這些化合物中含有大量的氧組分，會導致生物原油的性能較差，包括熱值低、不穩(wěn)定、高粘度和腐蝕性等。因此，去除生物油和木醋液中油相組分中多余的氧原子，是升級生物油品質的必經之路。對生物油和木醋液中油相組分進行加氫脫氧處理是一種有效提升質量的方法，在此過程中，催化劑是提質改性的關鍵。

目前已經公布的相關發(fā)明專利，主要包括：

發(fā)明專利CN201610284615.0對生物油加氫脫氧的方法及其所用的催化劑及其制備方法申請的催化劑，其活性組分至少含有VIB族金屬中的一種或多種，VIII族金屬中的一種或多種組成，以及VB族金屬中的一種或多種(VIB族金屬優(yōu)選為Cr、Mo、W中的至少一種，所述VIII族金屬優(yōu)選為Fe、Co、Ni中的至少一種；所述VB族金屬優(yōu)選為釩、鈮、鉭中的至少一種)，在焙燒浸漬有活性組分的催化劑載體的過程中，使所述浸漬有活性組分的催化劑載體與含氧有機物接觸，完成所述焙燒得到氧化態(tài)催化劑；

發(fā)明專利CN201610284189.0采用的活性組分與上述專利相同，制備方法調整為：取經過焙燒的浸漬有活性組分的催化劑載體，使其吸附含氧無機酸，并經高溫干燥處理，之后進行硫化處理，即得產品；

發(fā)明專利CN201510165579.1公開了一種生物油基含氧化合物加氫脫氧催化劑及其制備方法，該催化劑包括載體為二氧化硅，活性組分為相互緊密接觸的金屬磷化物和貴金屬，金屬磷化物為磷化鎳或磷化鉬，貴金屬為鈀、鉑或釕，金屬磷化物5～15％，貴金屬0.1～1.0％，余量為載體，該催化劑的反應條件溫和，活性、選擇性高；

發(fā)明專利CN201510779776.2公開了生物質熱催化轉化及精制制備航空燃料的工藝方法，包括航空燃料前驅體加氫脫氧制備符合航空燃料指標的生物航空燃料，催化劑分別為Pt/C與Co-Mo/Al₂O₃混合物，Pt/C與Co-Mo/Al₂O₃的質量比為1:1，Pt與C的質量比為0.01:1，Co/Mo與Al₂O₃的質量比為0.02/0.03:1；反應器入口溫度為120℃，出口溫度為320℃，反應壓力為5MPa，該方法具有原料來源廣泛、充分考慮生物質原料特點、航空燃料收率高、品位高等優(yōu)點；