
0 引言
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
1.2 催化剂制备
1.3 催化剂活性评价
2 结果与讨论
2.1 愈创木酚的加氢脱氧反应
Fig. 1 Chemical formula of guaiacol and its derivatives图 1 愈创木酚的化学式及其衍生化合物 |
Table 1 Results of guaiacol hydrodeoxygenation with different catalysts表 1 不同催化剂催化愈创木酚加氢脱氧反应结果 |
催化剂 | 愈创木酚转换率 / % | 选择性 / % | |
---|---|---|---|
环己烷 | 环己醇 | ||
空白对照 | 0.0 | / | / |
Al2O3 | 4.7 | / | / |
5%Ni/Al2O3 | 9.5 | / | / |
5%Ru/Al2O3 | 49.4 | 62.2 | 37.8 |
5%Ru5%Ni/Al2O3 | 100.0 | 75.3 | 25.7 |
注:反应温度260℃,氢气压力1 MPa,反应时间4 h。 |
Table 2 Results of guaiacol hydrodeoxygenation catalyzed by RuNi bimetallic catalysts with different metal loadings表 2 不同金属比例的RuNi双金属催化剂催化愈创木酚加氢脱氧反应结果 |
催化剂 | 愈创木酚转化率 / % | 选择性 / % | |
---|---|---|---|
环己烷 | 环己醇 | ||
5%Ru5%Ni/Al2O3 | 100 | 75.3 | 25.7 |
5%Ru10%Ni/Al2O3 | 100 | 88.3 | 11.7 |
5%Ru15%Ni/Al2O3 | 100 | 86.7 | 13.3 |
注:反应温度260℃,氢气压力1 MPa,反应时间4 h。 |
Table 3 Results of guaiacol hydrodeoxygenation catalyzed by 5%Ru10%Ni/Al2O3 catalyst at different temperatures表 3 5%Ru10%Ni/Al2O3催化剂在不同温度下催化愈创木酚加氢脱氧反应结果 |
反应温度 / ℃ | 愈创木酚转化率 / % | 选择性 / % | ||
---|---|---|---|---|
环己烷 | 环己醇 | 甲氧基环己醇 | ||
220 | 100 | 0.0 | 41.8 | 58.2 |
240 | 100 | 56.7 | 31.8 | 0.0 |
260 | 100 | 88.3 | 11.7 | 0.0 |
注:氢气压力1 MPa,反应时间4 h。 |
Fig. 2 Results of guaiacol hydrodeoxygenation catalyzed by 5%Ru10%Ni/Al2O3 catalyst in different time at 260℃ under 1 MPa H2图 2 260℃及氢气压力为1 MPa 下,5%Ru10%Ni/Al2O3催化剂在不同反应时间的愈创木酚加氢脱氧反应结果 |
2.2 生物油的加氢脱氧反应
Fig. 3 Comparison of bio-oil before and after the hydride- oxygenation reaction图 3 生物油加氢脱氧反应前后对比:(a)未反应的生物油的GC-MS图;(b)未反应的生物油;(c)反应后生物油的GC-MS图;(d)反应后的生物油 |
Table 4 Hydrocarbon content of bio-oil before the hydrode- oxygenation reaction表4 生物油在加氢脱氧催化反应前的碳氢化合物成分含量 |
保留时间 / min | 成分 | 含量 / % |
---|---|---|
3.21 | 庚烷 | 2.6 |
8.48 | 1,3-二甲基苯 | 1.9 |
8.56 | 1,2-二甲基苯 | 5.6 |
8.69 | 壬烷 | 2.9 |
3.21 | 庚烷 | 2.6 |
总和 | 15.6 |
Table 5 Hydrocarbon content of bio-oil after the hydrode- oxygenation reaction表5 生物油在加氢脱氧催化反应后的碳氢化合物成分含量 |
保留时间 / min | 成分 | 含量 / % |
---|---|---|
1.96 | 环戊烷 | 1.2 |
2.13 | 正己烷 | 2.3 |
2.38 | 甲基环戊烷 | 6.7 |
2.74 | 环己烷 | 9.7 |
3.23 | 庚烷 | 3.9 |
3.72 | 甲基环己烷 | 6.0 |
8.41 | 1,3-二甲基-苯 | 9.1 |
8.67 | 壬烷 | 4.5 |
9.40 | 丙基-环己烷 | 3.4 |
9.89 | 丙基苯 | 3.1 |
11.55 | 环丙基苯 | 2.0 |
13.41 | 1-甲基-4-(2-丙烯基)-苯 | 1.8 |
13.79 | 1,2,3,4-四氢萘- | 2.1 |
15.40 | 2-甲基-萘 | 0.7 |
15.77 | 1,2,3,4-四氢-6-甲基萘 | 1.7 |
17.15 | 正十四烷 | 1.4 |
20.76 | 二十烷 | 3.6 |
总和 | 63.0 |