国际能源网讯:日本国家先进工业科学和技术研究院(AIST)的研究人员于2010年3月16日宣布,开发出铼改性的催化剂,在较高麻疯树油/催化剂比例下,可大大提高从麻疯树油加氢处理得到的柴油类型烷烃(C15-C18)产率。这一成果已发表在美国化学学会《能源与燃料杂志(journal Energy & Fuels)》上。
甘油三酸酯(即植物油)直接加氢处理生产可再生的烃类分子可用于液体燃料中,能采用炼油厂现有的技术来实现,采用加氢处理可从石油原料中去除硫。应用于甘油三酸酯,加氢处理可生产范围为n-C15-C18的直链烷烃。产品具有高十六烷值(大于98),而石油柴油十六烷值为50。
Murata等人第一次开发出的铂的催化性能可支持麻疯树油加氢处理。发现:温度低达543 K (270 °C),釆用以沸石为载体的铂催化剂(Pt/H-ZSM-5)可约100%的转化成烃类,C15-C18烃类的选择性为79.0%。采用麻疯树油/催化剂重量比为1,实际商业化生产需较高比例(即处理更多麻疯树油)。
然而,业已发现,对烃类的催化活性受麻疯树油/催化剂重量比影响很大。在麻疯树油/催化剂重量比为2~10时,生成烃类的转化率仅为21.6%和14.2%,而C15-C18烷烃产率下降至13.5%和2.7%。
为了改进Pt/H-ZSM-5催化剂,研究人员制备了铼改性的催化剂,Pt-Re-基催化剂已众所周知对石脑油重整和其他工艺过程有效。在采用任何麻疯树油/催化剂重量比情况下,对于含20 wt % Re的催化剂,则生成烃类的转化率恒定在~80%,拥有高的C18选择性。也发现,铼改性的Re/H-ZSM-5催化剂是应用于甘油三酸酯转化用极好的候选品。
使用铼改性的Re/H-ZSM-5催化剂,即使在高麻疯树油/催化剂重量比为10的情况下,用于麻疯树油加氢处理也很有效,可达到转化率80%,C18选择性70%。反应路径涉及甘油三酸酯的C=C键氢化,继而通过加氢脱羰基化主要生成C15-C18烷烃。