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获得高品质的生物油对于生物质能源的利用具有重要意义,催化裂化是提高生物油品质的有效手段。但是,生物油的直接裂化因其缺氢特性易导致催化剂结焦失活等问题。生物油水相中含有反应活性较高的小分子酸酮类物质而不含有大分子高沸点聚合物,相比全组分生物油更适合作为反应原料进行裂化研究。因此,本文以生物油水相为原料,采用具有供氢能力的两段式加氢-甲醇共裂化的工艺手段,通过加氢和裂化催化剂的分段优化,实现生物油水相与甲醇高效加氢共裂化制备芳香烃。首先对生物油水相与甲醇进行加氢共裂化研究,分别考察了不同金属氧化物负载的Ni基加氢催化剂和甲醇掺混比例对它们加氢共裂化制备芳香烃的影响。研究发现,从经济性以及油相产率和品质上考虑,以生物油水相与甲醇按照2:1 比例混合为反应原料和1 5%Ni/Zr02作为加氢催化剂较为合适。在该工况下,生物油水相中酚类等高不饱和度含氧化合物通过加氢较好的转化为醇类等富氢化合物,使加氢产物表现出良好的裂化性能,裂化过程的油相产率最高可以达到19.28%,芳香烃含量高达94.57%。为了减少活性金属Ni的用量,并探究双金属加氢催化剂的影响,制备了单金属5%Ni和双金属5%Ni-5%Cu和5%Ni-5%Fe分别负载在Si02和Zr02载体上的加氢催化剂,考察不同加氢催化剂对模拟生物油水相与甲醇加氢共裂化的影响。实验表明,5Ni/Zr02加氢催化剂表现出最好的酚类加氢效果,相应的加氢共裂化过程具有最好的反应稳定性,而其他加氢共裂化过程由于酚类加氢效果不佳而导致裂化催化剂出现快速失活,油相收率和品质都显著下降。在加氢催化剂优化的基础上,为了强化裂化阶段的芳构化作用,对裂化段HZSM-5催化剂通过负载不同金属氧化物进行改进,研究不同裂化催化剂对模拟水相与甲醇加氢共裂化的影响。研究发现,在HZSM-5上负载不同的金属氧化物对最终的油相收率会产生不同影响,其中以Ga203/HZSM-5作为裂化催化剂具有最高的油相收率和品质;同时,裂化温度的提高强化了气化反应从而对油相产物的生成产生了较为明显的抑制作用。在模拟水相与甲醇以2:1 比例掺混,采用5Ni/Zr02为加氢催化剂,Ga203/HZSM-5作为裂化催化剂,裂化温度为400℃时,反应处于最优工况,此时的油相产物收率达到27.1%,芳香烃含量高达98.83%。在实际生物油水相与甲醇加氢共裂化过程发现,优化催化剂5Ni/Zr02、Ga2O3/HZSM-5与原始条件 15Ni/Si02、HZSM-5对比,油相产物产率由 13.40%增加至23.1%,芳香烃含量由91.84%增加至97.85%,说明可以通过催化剂的优化促进生物油水相与甲醇加氢共裂化制备芳香烃。