二硫化钼催化加氢生物质油的研究.pdf

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1、第32卷第5期2011年10月化学T业与工程技术JournalofChemicalIndustry＆EngineeringV01．32No．5Oct．，20ll二硫化钼催化加氢生物质油的研究*李文东1’2，徐玉福1，胡献国H。(1．合肥1二业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009；2．合肥工业大学化学工程学院，安徽合肥230009)摘要：以微米二硫化钼(micro-MoS2)和纳米二硫化钼(nano-Mo&)为催化剂，在一定温度(250℃)和一定压力(2MPa)下，在间歇反应釜中进行生物质油的催化加氧实验，考察了不同粒径二硫化钼对生物质油催化加氢效果以及它们对产物性能的影响。同时，与

2、生物质油催化加氢常用催化剂(Pd／C)进行对比，以期获得较佳的加氢催化剂。结果表明，在此温度条件下，nano-MoSz催化获得的精制油具有相对较高的H／C比值，由初始生物质原油的2．35增加到3．38；而Pd／C和micro-MoSz催化所得精制油具有相对较高的产率，分别为58．1％和55．7％。关键词：生物质油催化加氢催化剂MoS2中圈分类号：TQ517文献标识码：A文章编号：1006—7906(2011)05—0011—03Researchoncatalytichydrogenationofbio-oilbymolybdenumdisulfideLIWendon91“，X【，Yuful

3、，HUXiangu01(1．SchoolofMechanical&AutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．SchoolofChemicalEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Theeffectofmolybdenumdisulfidewithdifferentsizesonthecatalytichydrogenationofbio-oilisstudiedbyU—singmicrosizemo

4、lybdenumdisulfide(micro-MoS2)andnanosizemolybdenumdisulfide(nano-Mos2)ascatalystinastirredbatchreactorunder2MPaat250℃．Meanwhile，theexperimentalresultsarecomparedwiththoseofPd／CcatalystwhichiScommonlyusedincatalytichydrogenationofbio-oil．Theexperimentresultsshowthattherefinedoilfromnano—MoS2hasrela

5、—tivelyhigherH／Cratio，increasingfrom2．35tO3．38；whiletherefinedoilfromPd／Candmicro-MoSzhashigherliquidyieldinthiscondition，whichareabout58．1％and55．7％，respectively．Keywords：Bio-oil；Catalytichydrogenation；Catalyst；Molybdenumdisulfide随着能源需求的不断增加和石油价格的不断攀升，寻求一种可替代传统燃料的新能源已成为解决能源短缺、维持社会发展的必然要求。作为一种可再生能源

6、，生物质因具有清洁、C0：零排放以及来源广泛等优点而受到国际社会的广泛关注[1_2]。生物质可以通过多种不同的方式转化为生物质油，如裂解、液化、气化等。然而。生物质油因具有黏度大、酸值高、含氧量高、热值低等缺点而影响了其大规模应用，所以必须通过精制的方式对其进行品质提升[3“]。目前，生物质油精制的方法很多，主要包括催化加氢、催化裂解和催化酯化等[3]，其中催化加氢被看作是一种比较经济有效的手段，因该法可以明显地提高其中的氢含量，从而提高生物质油的热值。然而，生物质油的成分极其复杂，催化加氢后往往导致催化剂失活且再生困难。此外，由于生物质油组分在高温条件下聚合结焦不仅导致分离困难，而且也使

7、催化剂损失严重，如芳香烃很容易形成多环化合物引起结焦[5]。因此，有必要选择一种加氢效果好且价格较低的催化剂来降低加氢成本。研究表明，Pt，Pd和Ru等贵金属的负载型催化剂具有良好的加氢效果[6_7]，然而由于其价格较高难以大规模使用，而与之相比，一直用作石油加工行业加氢精制催化剂的二硫化钼(MoS。)因其价格相对低廉而具有广阔的应用前景[8]。笔者针对生物油中存在的不饱和基团(碳碳不饱和键、碳氧双键以及苯环等)，采用3