生物油的催化改质开题报告

1. 研究目的与意义

目的：

通过以生物质的裂解产物生物油为原料，以固体酸或固体碱为催化剂，对生物油进行催化酯化，降低其酸值，从而提高品质。主要考察hzsm-5等固体酸催化剂催化改质生物油的最佳反应条件

意义：

2. 国内外研究现状分析

随着有限的化石燃料的日益枯竭及能源消耗需求的急剧增长,研究和利用可再生能源的意义显得十分重大,其中生物资源作为一种可以直接液化的可再生能源,近年来引起人们的格外关注【1】。目前国际上对生物油的改质处理主要分为物理加工和化学改质两种。其中物理加工主要包括乳化【2】及萃取分离等;化学改质主要包括催化加氢【3】、催化酯化等。生物油具有物种多样和易积碳等特性,使得物理加工和高温催化精制难度大、效率低;而采用催化酯化改质生物油的工艺相对来说更为经济、简单和高效,因此受到越来越多的关注。

以磺酸型离子交换树脂为催化剂，催化酯化生物油，热值分别由16.80和12.76mj/kg提高到20.08和18.33mj/kg,相应提高了19.5%和43.6%；黏度分别由11.83和1.42mm2/s,下降到3.77和1.12mm2/s；水分分别为23.7%和28.4%,流动性明显增强,理化特性得到了明显提高。为生物油的精制加工提供了一种有效方法【4】。

固体碱催化剂作为环境友好的催化剂之一,近年来受到国内外的广泛关注。由于固体碱催化剂易分离、再生、对反应设备无严重腐蚀等特点【5】,将固体碱应用于生物油的催化酯化改质,具有良好的应用前景。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1、模型反应（甲醇乙酸酯化）寻找最佳反应温度、最佳催化剂用量、最佳醇酸比。

2、生物油酯化改质（用甲醇作为酯化剂）。

4. 研究创新点

1、多数研究者以降低生物油的含氧量作为提质的目标,本实验完全不同的思路,以转化得到的稳定而易燃的含氧有机物为生物油提质的目。

2、提高生物质热解油的思路有三：热解前、中、后，本实验采用第三种，即在热解后对生物油进行改质，此方法简单，可控性强。

3、zsm-5分子筛等固体酸具有较高的热稳定性、抗酸性、水热稳定性和优良的催化性能。