CN108671928B - 一种用于微藻水热液化脱氧的催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
一种用于微藻水热液化脱氧的催化剂及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108671928B CN108671928B CN201810418125.4A CN201810418125A CN108671928B CN 108671928 B CN108671928 B CN 108671928B CN 201810418125 A CN201810418125 A CN 201810418125A CN 108671928 B CN108671928 B CN 108671928B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- dysprosium
- carrier
- nickel
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N dysprosium(iii) oxide Chemical compound O=[Dy]O[Dy]=O NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 13
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims abstract description 11
- 229910003440 dysprosium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 50
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 10
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 10
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 8
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 8
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 claims description 4
- 239000012075 bio-oil Substances 0.000 claims description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- QXPQVUQBEBHHQP-UHFFFAOYSA-N 5,6,7,8-tetrahydro-[1]benzothiolo[2,3-d]pyrimidin-4-amine Chemical compound C1CCCC2=C1SC1=C2C(N)=NC=N1 QXPQVUQBEBHHQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 6
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/83—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/615—100-500 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/633—Pore volume less than 0.5 ml/g
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
本发明提供了一种用于微藻水热液化脱氧的催化剂及其制备方法与应用。它包括载体和负载于所述载体上的金属氧化物；所述载体包括氧化铝；所述金属氧化物包括氧化镝和/或氧化镍；所述金属氧化物与所述载体的质量比为10‑35：100。本发明催化剂的制备方法简单；本发明所述催化剂用于原料藻粉水热液化反应后，产物油质量得到明显提高，催化效果较好，具有提高生物质油产率，降低生物质油的含氧量，降低生物质油的含硫量的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种微藻水热液化催化剂、其制备方法与在促进水热液化产油率同时降低生物质油中氧元素和硫元素含量的用途。
背景技术
能源是人类赖以生存和发展的物质基础，随着人类文明的快速发展，能源的需求量在逐渐增加，煤炭、石油、天然气作为主要的能源来源，其储备量日渐减少且具有不可持续性，为缓解能源危机，世界各地开始致力于开发可再生、环保的新能源。生物质能储量大，作为唯一可以转换为液体燃料的可再生能源，已逐渐成为国内外新能源的研究热点。微藻在众多生物质中具有生物量大、生长周期短、环境适应能力强、光合作用效率高等特点，是制备生物质液体燃料的优良原料。以微藻为原料开发液体燃料，主要的技术有厌氧发酵、生物发酵、热解、气化和水热液化等，其中水热液化技术(Hydrothermal Liquefaction，HTL)能够将微藻生物质转化为类石油液体的生物质油，相比于其他转化技术来说反应条件相对缓和，且原料不需干燥处理，大大降低了反应成本，获得的生物质油热值较高，一种理想的液态化石燃料替代物。但在微藻生物质直接液化时，生物质油产量不够高，所获得的生物质油含氧量较高，含有的如硫等杂原子也会在后续使用中造成污染。因此需要选择合适的微藻水热液化催化剂，促进生物质油产量，并同时降低生物质油中氧元素的含量，并降低硫元素等杂原子的含量。
发明内容
本发明提供一种用于微藻水热液化脱氧的催化剂及其制备方法。所述催化剂用于微藻水热液化反应后，产物油质量得到明显提高，催化效果较好，具有提高生物质油产率，降低生物质油的含氧量，降低生物质油的含硫量的效果。
本发明所提供的用于微藻水热液化脱氧的催化剂，包括：载体和负载于所述载体上的金属氧化物；
所述载体包括氧化铝。
所述氧化铝具体可为高比表面积粉末微孔γ-氧化铝，比表面积为130～200m2/g，一次粒径10-20nm，平均孔体积0.3～0.5cm3/g。
所述金属氧化物包括氧化镝和氧化镍。
所述氧化镝与所述氧化镍的摩尔比可为0.5–2:1，具体可为0.5:1。
其中，所述金属氧化物与所述载体的质量比可为10-35：100。
具体地，所述金属氧化物占所述催化剂(所述金属氧化物与所述载体之和)总质量的质量百分含量可为9.5％、17.36％和23.95％。
本发明还提供了上述催化剂的制备方法，包括如下步骤：
将载体先在含有金属元素镍的溶液中浸渍，干燥、焙烧后，再在含有金属元素镝的溶液中浸渍，干燥、焙烧，得到所述催化剂。
上述制备方法中，所述含有金属元素镍的溶液中，金属元素镍的浓度可为0.1mol/L–0.3mol/L，具体可为0.1mol/L、0.2mol/L或0.3mol/L，其中，所述金属元素镍的浓度以氧化镍的浓度计；
所述含有金属元素镝的溶液中，金属元素镝的浓度可为0.05mol/L–0.15mol/L，具体可为0.05mol/L、0.1mol/L或0.15mol/L，其中，所述金属元素镝的浓度以氧化镝的浓度计；
在所述含有金属元素镍的溶液中浸渍的时间可为12-48小时，具体可为12小时、16小时或24小时；
在所述含有金属元素镝的溶液中浸渍的时间可为12-48小时，具体可为12小时、16小时或24小时；
所述干燥的温度可为105-150℃，具体可为105℃、110℃或150℃，时间可为8-12小时，具体可为8小时、10小时或12小时；
所述焙烧的气氛为空气气氛或氧气气氛。
所述焙烧的条件为：以30-280℃/小时的升温速率升温至450-1000℃，具体可为以150℃/小时的升温速率升温至650℃、以150℃/小时的升温速率升温至850℃、或以150℃/小时的升温速率升温至900℃，所述焙烧的时间可为5-10小时，具体可为5小时、6小时或7小时。
所述载体依次在含有金属元素镍的溶液和含有金属元素镝的溶液中浸渍，以更利于制备的所述催化剂中所述载体上负载两种金属元素，以使得制备的所述催化剂的催化效果更好。
上述制备方法还可进一步包括将所述催化剂研磨和过筛的操作。
所述研磨的时间可为20-80min，具体可为45min、60min或80min；
所述过筛采用80-350目的尼龙筛进行，具体可为150目、250目或300目。
上述催化剂在微藻水热液化制备生物质油中的应用也属于本发明的保护范围。
本发明所述催化剂应用于微藻水热液化脱氧制备生物质油时，与未添加所述催化剂得到的生物质油相比，能提高所述生物质油的如下1)-3)任一种品质：
1)含氧量明显减少；
2)含硫量减少；
3)生物质油产率增加。
本发明的另一目的是提供一种生物质油制备方法。
本发明所述的生物质油制备方法，包括如下步骤：在上述催化剂存在的条件下，将藻粉与水混合后进行催化水热液化反应，得到生物质油。
上述方法中，所述藻粉可为本领域中常见的藻粉，具体采用小球藻粉。
上述方法中，所述催化剂与所述藻粉的质量比可为1-20：100，具体为10:100；
所述藻粉的质量与所述水的体积的比可为50-120g：480mL，具体为120g：480mL；
所述水热液化反应的温度可为240-340℃，具体可为240-300℃、240-270℃、270-300℃、240℃或270℃，时间可为0.5-6小时，具体可为0.5小时或1小时；
所述方法还可进一步包括对反应后的体系进行分离、纯化的步骤。
由上述方法制备得到的生物质油也属于本发明的保护范围。
本发明具有以下优点：
本发明催化剂的制备方法简单；本发明所述催化剂用于微藻水热液化反应后，产物油质量得到明显提高，催化效果较好。本发明所提供的催化水热液化生物质油的催化剂，在藻粉水热液化制取生物质油的反应中，具有提高生物质油产率，降低生物质油的含氧量，降低生物质油的含硫量的效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中所使用的载体氧化铝购自杭州吉康新材料有限公司，商品名氧化铝，货号SS-LY10。
实施例1、制备催化水热液化生物质油脱氧的催化剂
1)称取硝酸镍0.73g，加入蒸馏水配制成镍元素以NiO计浓度为0.1mol/L的硝酸镍溶液；
2)用载体氧化铝与步骤1)所得硝酸镍溶液以固液体积比1:4进行浸渍12小时，浸渍后得到的载体，在105℃干燥8小时，待温度降至室温后取出置于马弗炉中以150℃/小时升温至650℃，恒温焙烧5小时，使用瓷研钵研磨45min，过150目尼龙筛得到负镍载体A。
3)称取1.39g硝酸镝，加入蒸馏水配制成镝元素以Dy2O3计浓度为0.05mol/L的硝酸镝溶液；
4)用步骤2)所得负镍载体A与3)所得硝酸镝溶液以固液体积比1:4进行浸渍12小时，浸渍后过滤得到的载体，在105℃干燥8小时，待温度降至室温后取出置于马弗炉中以150℃/小时升温至650℃，恒温焙烧5小时，使用瓷研钵研磨45min，过150目尼龙筛得到金属镝修饰的负镍催化剂，编号为催化剂B。
本发明催化剂B中金属氧化物占催化剂质量为9.5％，其中氧化镝与氧化镍的摩尔比为0.5:1。
实施例2、制备催化水热液化生物质油脱氧的催化剂
1)称取2.78g硝酸镝，加入蒸馏水配制成镝元素以Dy2O3计浓度为0.1mol/L的硝酸镝溶液；
2)用载体氧化铝与步骤1)所得硝酸镝溶液以固液体积比1:4进行浸渍16小时，浸渍后过滤得到的载体，在110℃干燥10小时，待温度降至室温后取出置于马弗炉中以150℃/小时升温至850℃，恒温焙烧6小时，使用瓷研钵研磨60min，过250目尼龙筛得到负镝载体A。
3)称取硝酸镍1.46g，加入蒸馏水配制成镍元素以NiO计浓度为0.2mol/L的硝酸镍溶液；
4)用步骤2)所得负镝载体A与3)所得硝酸镍溶液以固液体积比1:4进行浸渍16小时，浸渍后过滤得到的载体，在110℃干燥10小时，待温度降至室温后取出置于马弗炉中以150℃/小时升温至850℃，恒温焙烧6小时，使用瓷研钵研磨60min，过250目尼龙筛得到金属镍修饰的负镝催化剂，编号为催化剂C。
本发明催化剂C中金属氧化物含量占催化剂质量为17.36％，其中氧化镝与氧化镍的摩尔比为0.5:1。
实施例3、制备催化水热液化生物质油脱氧的催化剂
1)称取硝酸镍2.19g，加入100mL蒸馏水中搅拌溶解至无不溶物为止，得到镍元素以NiO计浓度为0.3mol/L的硝酸镍溶液；
2)用载体氧化铝与步骤1)所得硝酸镍溶液以固液体积比1:4进行浸渍24小时，浸渍后过滤得到的载体，在150℃干燥12小时，待温度降至室温后取出置于马弗炉中以150℃/小时升温至900℃，恒温焙烧7小时，使用瓷研钵研磨80min，过300目尼龙筛得到负镍载体A。
3)称取4.17g硝酸镝，加入100mL蒸馏水中搅拌溶解至无不溶物为止，得到镝元素以Dy2O3计浓度为0.15mol/L的硝酸镝溶液；
4)用步骤2)所得负镍载体A与3)所得硝酸镝溶液以固液体积比1:4进行浸渍24小时，浸渍后过滤得到的载体，在150℃干燥12小时，待温度降至室温后取出置于马弗炉中以150℃/小时升温至900℃，恒温焙烧7小时，使用瓷研钵研磨80min，过300目尼龙筛得到金属镝修饰的负镍催化剂，编号为催化剂D。
本发明催化剂D中金属氧化物含量占催化剂质量为23.95％，其中氧化镝与氧化镍的质量比为0.5:1。
对比例1
参照实施例1的方法，将载体氧化铝先浸渍在硝酸镝溶液中，而后浸渍在硝酸镍溶液中，别的条件不变，制备得到的催化剂记为催化剂E。
对比例2
参照实施例1的方法，将载体氧化铝浸渍在硝酸镍和硝酸镝的混合溶液中，别的条件不变，制备得到的催化剂记为催化剂F。
实施例4、用制备的脱氧催化剂制取生物质油
试验在2L的间歇式高压反应釜(Parr Instruments Co.Moline，PA)中进行。
在本实验中，在反应釜中加入120g小球藻粉，480mL去离子水，然后加入小球藻粉质量的10％的本发明实施例1、2、3制备得到的脱氧催化剂，通入氮气将釜内的空气排尽并搅拌混匀。整个反应由PID控制仪控制温度，调节转速旋钮至90转/分钟，加热待釜内温度上升至270℃，保持60分钟的停留时间，停止加热并通入冷却水冷却反应釜。待反应釜冷却至室温，打开反应釜，加入有机溶剂萃取生物质油，过滤去除残渣，静置分层分离，将其中的有机相用旋转蒸发仪去除有机溶剂，得到水热液化生物质油。
生物质油元素组成分析用德国Elementar vario cube元素分析仪测定。
生物质油脱氧率的定义：
其中生物质油M是未添加催化剂得到的生物质油，生物质油N是添加催化剂后得到的生物质油。
不同催化剂条件下生物质油产率和含氧量如表1所示
表1不同催化剂条件下生物质油产率与含氧量
表1中，生物质油M为未加入任何催化剂得到的生物质油；
生物质油B为加入催化剂B得到的生物质油；
生物质油C为加入催化剂C得到的生物质油；
生物质油D为加入催化剂D得到的生物质油。
由表1可知，与未加入任何催化剂的生物质油相比，采用本发明方法制得的脱氧催化剂能明显的降低生物质油中的含氧量，当催化剂附载量为10.5％时脱氧率最高，达到了31％左右，脱氧效果明显。
表2不同催化剂条件下制备的催化剂的表征与催化效果
Claims (8)
1.一种催化剂，包括：载体和负载于所述载体上的金属氧化物；
所述金属氧化物与所述载体的质量比为10 - 35：100；
所述载体包括氧化铝；
所述金属氧化物包括氧化镝和氧化镍；
所述氧化铝为高比表面积粉末微孔γ-氧化铝，比表面积为130~200 m2/g，一次粒径10-20 nm，平均孔体积0.3~0.5 cm3/g；
所述金属氧化物中，氧化镝与氧化镍的摩尔比为0.5 – 2:1；
制备所述催化剂的方法，包括：将载体先在含有金属元素镍的溶液中浸渍，干燥、焙烧后，再在含有金属元素镝的溶液中浸渍，干燥、焙烧，得到所述催化剂。
2.制备权利要求1所述的催化剂的方法，包括：将载体先在含有金属元素镍的溶液中浸渍，干燥、焙烧后，再在含有金属元素镝的溶液中浸渍，干燥、焙烧，得到所述催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法中，所述含有金属元素镍的溶液中金属元素镍的浓度为0.1 mol/L – 0.3mol/L，其中，所述金属元素镍的浓度以氧化镍的浓度计；
所述含有金属元素镝的溶液中，金属元素镝的浓度为0.05 mol/L – 0.15 mol/L，其中，所述金属元素镝的浓度以氧化镝的浓度计；
在所述含有金属元素镍的溶液中浸渍的时间为12 - 48小时；
在所述含有金属元素镝的溶液中浸渍的时间为12 - 48小时；
所述干燥的温度为105 - 150℃，时间为8 - 12小时。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述焙烧的气氛为空气气氛或氧气气氛；
所述焙烧的条件为：以30 - 280 ℃/小时的升温速率升温至450 - 1000℃，所述焙烧的时间为5 - 10小时。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述方法还进一步包括将所述催化剂研磨和过筛的操作；
所述研磨的时间为20 - 80 min；
所述过筛采用80 - 350目的尼龙筛进行。
6.权利要求1所述的催化剂在微藻水热液化制备生物质油中的应用；所述应用为：降低生物质油的含氧量；降低生物质油的含硫量，所述微藻为小球藻。
7.一种生物质油的制备方法，包括如下步骤：在权利要求1所述的催化剂存在的条件下，将藻粉与水混合后进行催化水热液化反应，得到生物质油，所述藻粉为小球藻粉。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述催化剂与所述藻粉的质量比为1 -20：100；
所述藻粉的质量与所述水的体积的比为50 - 120g：480mL；
所述水热液化反应的温度为240 - 340℃，时间为0.5 - 6小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810418125.4A CN108671928B (zh) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | 一种用于微藻水热液化脱氧的催化剂及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810418125.4A CN108671928B (zh) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | 一种用于微藻水热液化脱氧的催化剂及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108671928A CN108671928A (zh) | 2018-10-19 |
| CN108671928B true CN108671928B (zh) | 2021-05-18 |
Family
ID=63801560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810418125.4A Active CN108671928B (zh) | 2018-05-04 | 2018-05-04 | 一种用于微藻水热液化脱氧的催化剂及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108671928B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102416329A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-04-18 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种高温甲烷合成催化剂及其生产方法 |
| CN104449788A (zh) * | 2013-09-13 | 2015-03-25 | 中国科学院上海高等研究院 | 微藻水热液化制备微藻油的方法 |
| CN107029727A (zh) * | 2016-02-04 | 2017-08-11 | 中国人民大学 | 一种催化液化生物质油的催化剂及其制备方法与应用 |
| CN107029730A (zh) * | 2016-02-04 | 2017-08-11 | 中国人民大学 | 一种二氧化钛负载铥镍催化剂及其制备方法与应用 |
-
2018
- 2018-05-04 CN CN201810418125.4A patent/CN108671928B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102416329A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-04-18 | 新地能源工程技术有限公司 | 一种高温甲烷合成催化剂及其生产方法 |
| CN104449788A (zh) * | 2013-09-13 | 2015-03-25 | 中国科学院上海高等研究院 | 微藻水热液化制备微藻油的方法 |
| CN107029727A (zh) * | 2016-02-04 | 2017-08-11 | 中国人民大学 | 一种催化液化生物质油的催化剂及其制备方法与应用 |
| CN107029730A (zh) * | 2016-02-04 | 2017-08-11 | 中国人民大学 | 一种二氧化钛负载铥镍催化剂及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Preparation and application of a new catalyst to produce bio-oil from microalgae liquefaction;Wang Yipeng等;《Int J Agric & Biol Eng》;20170131;第10卷(第1期);第169-175页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108671928A (zh) | 2018-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109759064B (zh) | 一种Co@C/生物质催化剂及其制备方法和应用 | |
| TW201114491A (en) | Method of fabricating Cu-Zn-Al catalyst through synthesizing methanol and dimethyl ether | |
| CN113751038B (zh) | 一种利用废弃生物质制备得到的Fe3C/C铁基催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN104001538A (zh) | 二氧化铈改性镍负载sba-15催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115155600B (zh) | 一种合成甲醇用的催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN113120900B (zh) | 一种石油焦基高比表面积活性炭制备工艺 | |
| CN111185150A (zh) | 一种基于ZIF-8制备ZnO晶体的制备方法 | |
| CN113578370A (zh) | 一种碳材料负载的管状氮化碳光催化剂的制备方法 | |
| CN110586112B (zh) | 一种加氢脱氧固体酸催化剂Ni/CeO2-Al2O3 | |
| CN113751051A (zh) | 一种无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法 | |
| CN106824252B (zh) | 一种镍基介孔二氧化碳甲烷化催化剂及其制备方法 | |
| CN109261204B (zh) | 功能化UiO-66(Zr)的应用 | |
| CN108671928B (zh) | 一种用于微藻水热液化脱氧的催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN104096571B (zh) | 一种合成气液化催化剂及其催化方法、床层以及制备方法 | |
| CN110624548B (zh) | 脱除煤液化油中杂原子的多级氧化铁催化剂的制备方法 | |
| CN102516322B (zh) | 利用磁性固体磷酸催化剂制备左旋葡萄糖酮的方法 | |
| CN109499595B (zh) | 一种氧还原反应（orr）催化剂gpncs及其制备方法 | |
| CN113181925B (zh) | 利用水生植物富集制备CuO/CeO2复合材料的方法及其应用 | |
| CN115532307A (zh) | 一种多级孔分子筛负载金属氧化物复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN111909737B (zh) | 一种催化棕榈酸甲酯加氢脱氧转化为生物燃油的方法 | |
| CN108686667B (zh) | 一种用于微藻热液化脱氮的催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN117000250A (zh) | 一种生物质油脱氧脱硫的催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN111068662A (zh) | 一种金属纳米催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN114602422B (zh) | 一种Li4SiO4基双功能材料及其制备方法 | |
| CN115025789B (zh) | 高活性硫化铜生物炭催化剂CuSx@BC原位制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |