高水热稳定晶内介孔Pt/SAPO-11定向合成生物柴油

基本信息
批准号:21908123
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:刘毓翔
学科分类:
依托单位:青岛科技大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
非均相催化SAPO11分子筛水热稳定性生物柴油晶内介孔
结项摘要

Abundant biolipid can be transferred into biodiesel via the hydrogenation (HDO) route. It is reliable to partially replace petroleum diesel by biodiesel to ease the fossil energy crisis and abate atmosphere pollution. However, the low temperature fluidity of biodiesel cannot meet the demand. SAPO-11 with a high isomerization activity is selected as the support of HDO catalyst, which increases the yield of iso-paraffin. It avoids the loss of heat and cetane number values, decreases the condensation point, and improves the low temperature fluidity. Pt has a high stability in HDO reaction and is selected as metallic sites to prepare Pt/SAPO-11 catalysts. In order to develop the efficient Pt/SAPO-11 catalysts, it is important to decrease the diffusional limitation of biolipid molecules in micropores and increase the hydrothermal stability in the HDO reaction. In this project, tunable intra-crystalline mesopores were introduced in SAPO-11. A method to improve hydrothermal stability was proposed by identifying and removing the key hydrothermal metastable structures. The hydrothermal stable Pt/SAPO-11 with intra-crystalline mesopores was prepared. The optimum pore structure of Pt/SAPO-11 was obtained in HDO reaction. Besides, the match of Pt and acid sites were achieved. Biodiesel with a low condensation point, high heat value and cetane number value was synthesized using waste cooking oil. This study is important to provide the theoretical basis for designing and developing catalysts for biodiesel using biolipids.

生物油脂经加氢脱氧(HDO)可转化为生物柴油,以生物柴油部分取代石化柴油对缓解化石能源危机、减轻大气污染意义重大。针对生物柴油低温流动性差的弊端,以SAPO-11为HDO催化剂载体,提高单支链异构烃含量,避免热值和十六烷值损失,降低凝点,改善低温流动性。选取稳定性优异的Pt为脱氧活性中心,制备高效Pt/SAPO-11催化剂,这需克服微孔结构对油脂分子的扩散限制,提高Pt/SAPO-11在HDO水热环境的稳定性。本项目向SAPO-11引入孔径可调的晶内介孔,识别并消除关键水热亚稳结构,确定SAPO-11水热稳定性优化方案,获得富含晶内介孔、水热稳定性高的Pt/SAPO-11。明确HDO反应中Pt/SAPO-11的适宜孔道结构,实现金属活性位与酸性位功能匹配。以餐饮废油为原料,制备低凝点、高热值和十六烷值的生物柴油,为生物油脂一步制备高品质生物柴油催化剂的设计和研发提供理论支持。

项目摘要

生物油脂经加氢脱氧(HDO)可转化为生物柴油,以生物柴油部分取代石化柴油对缓解化石能源危机、减轻大气污染意义重大。针对生物柴油低温流动性差的弊端,以SAPO-11为HDO催化剂载体,提高单支链异构烃含量,避免热值和十六烷值损失,降低凝点,改善低温流动性。选取Ni为脱氧活性中心,制备高效Ni/SAPO-11催化剂,这需克服微孔结构对油脂分子的扩散限制,提高Ni/SAPO-11在HDO水热环境的稳定性。本项目向SAPO-11引入孔径可调的晶内介孔,识别并消除关键水热亚稳结构,确定SAPO-11水热稳定性优化方案,获得富含晶内介孔、水热稳定性高的Ni/SAPO-11。通过引入第二金属,构筑Ni-Co-CoOx活性位,实现对硬脂酸脱氧路径的可控调节。上述研究成果可服务于制备低凝点、高热值和十六烷值的生物柴油组分,为生物油脂一步制备高品质生物柴油催化剂的设计和研发提供理论支持。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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