CN102942952A - Usy催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 - Google Patents
Usy催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102942952A CN102942952A CN2012103977936A CN201210397793A CN102942952A CN 102942952 A CN102942952 A CN 102942952A CN 2012103977936 A CN2012103977936 A CN 2012103977936A CN 201210397793 A CN201210397793 A CN 201210397793A CN 102942952 A CN102942952 A CN 102942952A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- usy
- catalyzer
- fat
- catalyst
- 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.)
- Granted
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 title claims abstract 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012075 bio-oil Substances 0.000 claims description 17
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 14
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims description 8
- 229920000263 Rubber seed oil Polymers 0.000 claims description 4
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 14
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005303 weighing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 7
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 7
- 238000007233 catalytic pyrolysis Methods 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N Adamantane Natural products C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003818 basic metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
本发明公开了一种以USY为催化剂催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法,包括以下步骤:按质量比m生物油脂∶m催化剂=50∶1~10的比例,称取生物油脂、USY催化剂,将其同时加入到反应釜中,加热反应釜至400~500℃,进行催化裂解,将所产生的蒸汽冷凝,得到深棕色液体产物,产物主要分布在C8~C10之间。生物油脂的裂解率可达90%以上,液体燃料油的产率可达80%以上,且USY具有良好的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于生物质能源转化技术领域,主要涉及以USY为催化剂催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法。
背景技术
生物质资源在能量利用过程中具有CO2净排放量为零,SOx、NOx低排放的特点。因此,随着以石油、煤炭为主的一次性能源的日益枯竭,人们越来越重视生物质能源的研究与开发。其中以甘油三酯为主要成分的生物油脂,如大豆油,菜籽油,地沟油的综合利用得到人们的重视。在众多的利用手段中,将生物油脂催化裂解制备液体燃料油是一种有效的手段之一。专利CN200910029495.X报道了采用碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物,如氧化钠等为催化剂,催化裂解生物油脂得到燃料油,尽管该工艺可以有效的降低裂解油的酸值,但催化剂不能重复使用,产物分子量分布宽,影响燃料油的品质。Williams等(Energy,2000,25(6):493-513)报道采用ZSM-5为催化剂催化生物油裂解,尽管产物的分子量分布变窄,但都集中在C10以下的低分子量产物上,同时液体产物的产率降低。Adam等(Microporous and MesoporousMaterials,2006,96(1-3):93-101)分别采用Al-MCM-41和SBA-15两种介孔材料为催化剂催化生物质油裂解,两种催化剂都有助于减少体系中羰基化合物和羧酸的含量,但气体产物收率增加,液体油收率分别仅为23.9%和21.8%。由此可见,催化剂的种类与性能直接影响生物油脂的裂解结果。
发明内容
为了解决现有技术中存在的裂解油产率低、油品质量差、催化剂重复使用性能差的缺点,本发明提供了一种以USY为催化剂催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法,该方法生产的液体燃料油产率高,性能稳定,同时催化剂可以重复使用。
本发明的技术方案是这样实现的:按质量比m生物油脂∶m催化剂=50∶1~10的比例,将生物油脂和USY催化剂加入到反应釜中,加热至400~500℃进行催化裂解,将所产生的馏出物冷凝,得到深棕色液体产物。
本发明所采用的生物油脂为大豆油、橡胶籽油、地沟油或者餐饮废弃油脂中的任意一种。
本发明所用USY催化剂为自制品,具体步骤如下:称取一定量的市售USY催化剂(孔径≥2.5nm,Si/Al摩尔比为10~13),浸于浓度为1mol/L的HCl溶液中。在室温条件下,搅拌一段时间,过滤,烘干,焙烧,研磨,筛分得到自制USY。其特征是孔径≥2.5nm,Si/Al摩尔比为10~13,粒径为80~100μm。
发明效果
1.采用USY分子筛为催化剂价廉易得,催化性能稳定,在催化裂解时能够利用其特有的择形选择性生成分子量分布窄的液体燃料油,燃料油的主要成分分布在C8~C10之间。生物油脂的裂解率可达90%以上,液体燃料油的收率可达80%以上。
2.该USY分子筛热稳定性强,催化剂回收工艺简单,重复使用性能好。
3.所得催化裂解液体燃料油与0号柴油能够以任意比例互溶。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明,但并非限制本发明所涉及的范围。
实验用大豆油、橡胶籽油、地沟油以及餐饮废弃油脂均为市售。
实施例1:
催化剂的制备:称取市售USY催化剂(孔径≥2.5nm,Si/Al摩尔比为10~13)5g,浸于50mL的HCl溶液中,浓度为1mol/L。在室温条件下,搅拌2h,过滤,烘干,550℃焙烧6h,研磨,筛分得到粒径为80~100μm的自制USY,备用。
将50g大豆油和1g催化剂USY加入带有冷凝管和温度计的反应器中。升温至420℃并保温反应至无馏分生成。裂解率96.3%,液体产物收率82.5%,气体产物收率13.8%。
实施例2:
实验条件与步骤同实施例1,只是将大豆油改为橡胶籽油,裂解率94.6%,液体产物收率80.3%,气体产物收率14.3%。
实施例3:
实验条件与步骤同实施例1,只是将大豆油改为地沟油、1g催化剂USY改为1.5g催化剂USY,反应温度改为450℃,裂解率92.8%,液体产物收率83.9%,气体产物收率8.9%。
实施例4:
实验条件与步骤同实施例1,只是将大豆油改为餐饮废弃油、1g催化剂USY改为1.5g催化剂USY,反应温度改为460℃,裂解率95.8%,液体产物收率81.5%,气体产物收率14.3%。
实施例5:
实验条件与步骤同实施例1,只是将1g催化剂USY改为5g催化剂USY,反应温度改为480℃,裂解率98.5%,液体产物收率83.2%,气体产物收率15.3%。
实施例6:
实验条件与步骤同实施例1,是将1g催化剂USY改为3g催化剂USY,反应温度改为500℃,裂解率97.6%,液体产物收率82.8%,气体产物收率14.8%。
实施例7-15:
实验条件与步骤同实施例1,只是将催化剂改为实施例1中回收的催化剂,进行九次重复回用实验。催化剂的重复回用结果见表1。
表1 USY的重复使用结果
Claims (3)
1.一种以USY为催化剂催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法,包括以下步骤:按质量比m生物油脂∶m催化剂=50∶1~10的比例,将生物油脂和USY催化剂加入到反应釜中,在400~500℃下进行催化裂解反应,经冷凝收集得到液体产物,催化剂不经任何处理可直接回用。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述的生物油脂为大豆油、橡胶籽油、地沟油或者餐饮废弃油脂中的任意一种。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于所用USY催化剂为自制品,孔径≥2.5nm,Si/Al摩尔比为10~13,粒径为80~100μm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210397793.6A CN102942952B (zh) | 2012-10-07 | 2012-10-07 | Usy分子筛催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210397793.6A CN102942952B (zh) | 2012-10-07 | 2012-10-07 | Usy分子筛催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102942952A true CN102942952A (zh) | 2013-02-27 |
CN102942952B CN102942952B (zh) | 2015-02-11 |
Family
ID=47725946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210397793.6A Expired - Fee Related CN102942952B (zh) | 2012-10-07 | 2012-10-07 | Usy分子筛催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102942952B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105126898A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-09 | 华东师范大学 | 加氢脱氧异构化催化剂的制备及其在地沟油制备柴油中的应用 |
CN106890663A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-27 | 青岛科技大学 | 新型碱性mnc‑13介孔分子筛催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1850945A (zh) * | 2006-05-26 | 2006-10-25 | 代莉 | 动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法 |
CN1916135A (zh) * | 2006-09-06 | 2007-02-21 | 湖南长岭石化科技开发有限公司 | 一种由生物油脂生产燃料油的方法 |
-
2012
- 2012-10-07 CN CN201210397793.6A patent/CN102942952B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1850945A (zh) * | 2006-05-26 | 2006-10-25 | 代莉 | 动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法 |
CN1916135A (zh) * | 2006-09-06 | 2007-02-21 | 湖南长岭石化科技开发有限公司 | 一种由生物油脂生产燃料油的方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
孟晓阳: "USY分子筛的改性研究进展", 《化工科技》, vol. 17, no. 2, 28 February 2009 (2009-02-28), pages 59 - 65 * |
徐俊明: "油脂热化学转化制备可再生液体燃料油研究进展", 《化工进展》, vol. 30, no. 7, 31 July 2011 (2011-07-31), pages 1456 - 1459 * |
秦冉: "加氢裂化用USY分子筛的结构设计", 《分子催化》, vol. 21, 31 August 2007 (2007-08-31) * |
赵建辉: "超稳Y分子筛的化学改性研究", 《齐鲁石油化工》, vol. 28, no. 1, 31 December 2000 (2000-12-31), pages 36 - 39 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105126898A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-09 | 华东师范大学 | 加氢脱氧异构化催化剂的制备及其在地沟油制备柴油中的应用 |
CN105126898B (zh) * | 2015-08-11 | 2017-11-24 | 华东师范大学 | 加氢脱氧异构化催化剂的制备及其在地沟油制备柴油中的应用 |
CN106890663A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-27 | 青岛科技大学 | 新型碱性mnc‑13介孔分子筛催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 |
CN106890663B (zh) * | 2017-03-31 | 2019-08-13 | 青岛科技大学 | 新型碱性mnc-13介孔分子筛催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102942952B (zh) | 2015-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102936512B (zh) | 碱性mcm-41催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 | |
Qing et al. | Reaction kinetics of biodiesel synthesis from waste oil using a carbon-based solid acid catalyst | |
CN108558608B (zh) | 一种磷酸锆负载的镍基材料催化木质素选择性氢解的方法 | |
CN102218324B (zh) | 生物油脱氧提质催化剂及其制备方法 | |
CN105457570A (zh) | 甲醇或二甲醚转化制低碳烯烃和芳烃的同轴式两段再生反应装置及其反应方法 | |
CN109289903A (zh) | 一种用于木质素加氢解聚的HZSM-5负载型Fe-Pd双金属催化剂及其制备方法 | |
CN102963866A (zh) | 一种生物质裂解制备富氢合成气的方法 | |
CN104549450A (zh) | 生物质气化焦油催化裂解负载型分子筛催化剂的制备方法 | |
CN105457568A (zh) | 甲醇和/或二甲醚催化转化制乙烯和芳烃的双再生器反应装置及其反应方法 | |
CN105197886A (zh) | 一种用负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法 | |
CN103691429A (zh) | 用于生物质快速热裂解液化的催化剂及其制备方法和应用 | |
CN109908946A (zh) | 由麻风果油制备生物航空燃油组分的催化剂及其制备方法 | |
CN106732502B (zh) | 一种加氢催化剂 | |
CN102942952B (zh) | Usy分子筛催化裂解生物油脂制备液体燃料油的方法 | |
CN101831328B (zh) | 一种绿色燃油及其制备方法 | |
CN103614155A (zh) | 一种藻油生产烃类燃料的制备方法 | |
CN101376816B (zh) | 一种煤焦油制备柴油的方法 | |
CN106732704B (zh) | 一种可降低生物油中生物质焦油含量的催化剂*** | |
CN102321489B (zh) | 一种利用离子液体催化液化农业废弃物的方法 | |
CN105331386B (zh) | 一种木质生物质热解气气相重整制备芳烃化合物的方法 | |
KR101167110B1 (ko) | 생물체에서 유래된 지질과 하이드로탈사이트를 이용하는 연속적인 탄화수소 생산 방법 및 장치 | |
CN106492873A (zh) | 一种用于生物油提质的催化剂 | |
CN106925281A (zh) | Ni基双金属催化剂及其制备方法和应用 | |
CN102888240B (zh) | 一种介孔碱性碳材料催化裂解油脂制备高性能燃油的方法 | |
CN110129084A (zh) | 一种生物质供氢-催化液化耦合方法和一种负载型生物质液化催化剂 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150211 Termination date: 20181007 |