溫和條件下生物油主要化合物的產(chǎn)氫反應(yīng)和原位加氫還原反應(yīng)的研究.pdf

1、溫和條件下催化加氫是提質(zhì)生物油的主要途徑之一，但是此過(guò)程會(huì)消耗大量的氫氣。如果在溫和條件下，生物油內(nèi)部組分能發(fā)生產(chǎn)氫反應(yīng)并且能發(fā)生原位加氫還原反應(yīng)，那么通過(guò)增大生物油內(nèi)部產(chǎn)氫量或促進(jìn)原位加氫還原反應(yīng)的進(jìn)行，就能部分減少外加氫氣的消耗量，降低經(jīng)濟(jì)成本。
　　本實(shí)驗(yàn)選取了糠醛、苯酚、愈創(chuàng)木酚、香草醛、羥基丙酮、乙酸和甲酸分別作為生物油中的呋喃類、酚類、醛類、酮類和酸類物質(zhì)的代表，考察上述各化合物在300℃時(shí)、無(wú)外加氫氣（氮?dú)夥秶?、鈀

2、基催化劑或鎳基催化劑催化下能否發(fā)生產(chǎn)氫反應(yīng)。得到的結(jié)果是，300℃溫和條件下，糠醛、苯酚、愈創(chuàng)木酚和香草醛無(wú)法發(fā)生產(chǎn)氫反應(yīng)生成氫氣，其中香草醛能發(fā)生脫氧反應(yīng)脫去醛基。羥基丙酮在鈀基催化劑和鎳基催化劑催化下都能發(fā)生重整產(chǎn)氫反應(yīng)生成少量氫氣，氫氣產(chǎn)率為0.6％。乙酸在鈀基催化劑催化下不能發(fā)生產(chǎn)氫反應(yīng)，只在鎳基催化劑催化下才能發(fā)生重整反應(yīng)生成氫氣，氫氣產(chǎn)率為2.5％。甲酸在鈀基催化劑催化下能大量分解生成氫氣，氫氣產(chǎn)率為46％，在鎳基催化劑催化

3、下的氫氣產(chǎn)率為15％。
　　接下來(lái)考察在無(wú)外加氫氣條件下，乙酸和甲酸能否原位還原模型化合物糠醛和苯酚。在氮?dú)夥秶?00℃、間歇釜內(nèi)反應(yīng)的條件下，乙酸在鎳基催化劑RZ409催化條件下能重整反應(yīng)產(chǎn)氫并能將模型化合物糠醛和苯酚還原，生成相應(yīng)的還原產(chǎn)物。這證明了鎳基催化劑同時(shí)具有重整和加氫的功能。也從理論上證明了，在生物油催化加氫提質(zhì)的過(guò)程中，如果使用鎳基催化劑，生物油中的乙酸是有可能發(fā)生重整反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，并且能還原生物油中的不飽和呋喃

4、類和酚類化合物，揭示了生物油內(nèi)部氫轉(zhuǎn)移的過(guò)程。
　　甲酸在兩種催化劑催化下均能將模型化合物糠醛和苯酚還原成相應(yīng)的產(chǎn)物。特別是在Pd/C催化下產(chǎn)生的氫氣量更大，原位加氫效果更好，加氫產(chǎn)物更多，加氫程度也更大。二氧化碳膨脹液則可以減少傳質(zhì)阻力，有利于多相催化加氫的進(jìn)行。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了，在300℃溫和條件下，呋喃類、酚類和醛類不能發(fā)生產(chǎn)氫反應(yīng)，酮類物質(zhì)能少量發(fā)生重整反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。酸類化合物中的乙酸在鎳基催化劑下能重整產(chǎn)生氫氣