Tổng hợp xú tá nibiohar từ nguồn sinh khối và nghiên ứu thử nghiệm ho quá trình hydrodeoxy hóa dầu sinh họ thu nhiên liệu

B GIÁO DO NGH NGUYN KHOA I HC BÁCH KHOA HÀ NI Nguyn Khoa Ngh  TÀI K THUT HÓA HC Tng hp xúc tác Ni/Biochar t ngun sinh khi nghiên cu th nghim cho q trình hydrodeoxy hóa du sinh hc thu nhiên liu LU K THUT K THUT HÓA HC KHÓA KTHH 2019A Hà Ni   Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061132018851000000 B GIÁO DO NG I HC BÁCH KHOA HÀ NI - Nguyn Khoa Ngh  TÀI Tng hp xúc tác Ni/Biochar t ngun sinh khi nghiên cu th nghim cho q trình hydrodeoxy hóa du sinh hc thu nhiên liu Chuyên ngành: K thut Hóa hc LUC  THUT K THUT HÓA HC NG DN KHOA HC: GS.TS Nguyn Khánh Diu Hng Hà Ni   L     ng, s liu kt qu nghiên cu lu    trung thc c công b i bt c hình thc nào, kt qu nghiên cu ca h  i s ng dn ca GS Nguyn Khánh Diu Hng     rng, thơng tin trích dn luc ch rõ ngun gc mi s  trình thc hin luc c Tác gi Nguyn Khoa Ngh LI CM  Tơi xin t lịng bii GS.TS Nguyn Khánh Diu Hng  ng khoa hc, ng dn tn tình, truyt kinh nghimu, giúp tơi hồn thành lunày Tơi xin chân thành c  ti Th.S, NCS Ph  ng thy B mơn Cơng ngh H Hóa du, Vin K thut Hóa hc  to u kin thun li thi gian hc tp nghiên cu Hà Ni, ngày tháng  Tác gi Nguyn Khoa Ngh MC LC Ni dung L LI C MC LC DANH MC CÁC CH VIT TT DANH MC BNG DANH MC HÌNH V TH LI M U NG QUAN LÝ THUYT 1.1 LÝ THUYT CHUNG V DU SINH HC VÀ QUÁ TRÌNH NÂNG CP (HDO, HDN) THU NHIÊN LIU 1.1.1 Khái nim tính cht ca du sinh hc 1.1.2 Quá trình HDO, HDN nhm nâng cp du sinh hc 1.1.3   HDO, HDN 1.2 XÚC TÁC KIM LOI/BIOCHAR 1.2.1 Khái quát chung v biochar biochar sunfo hóa 1.2.2 Xúc tác Ni/biochar 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CU TRÊN TH GII VÀ VIT NAM V XÚC TÁC VÀ QUÁ TRÌNH NÂNG CP DU SINH HC 1.3.1 Trên th gii 1.3.2 Tình hình nghiên cu  Vit Nam C NGHIM 2.1 HÓA CHT 2.2 CH TO XÚC TÁC Ni/BIOCHAR SUNFO HÓA VÀ NÂNG C P DU SINH HC 2.2.1 Nhit phân vi to to biochar bio-oil 2.2.2 Sunfo hóa biochar to biochar sunfo hóa 2.2.3 Ch to xúc tác Ni/biochar sunfo hóa 2.2.4 Thc hin q trình nâng cp bio-oil xúc tác Ni/biochar-S        D  PHÂN TÍCH XÚC TÁC, SN PHM T QU VÀ THO LUN 3.1.NGHIÊN CU TNG H 3.1.1 Gi XRD c ca xúc tác Ni/biochar-S c có xúc tác Ni/biochar 3.1.4 Kt qu TPR-H2 ca xúc tác Ni/biochar-S Trang 67 10 10 10 Kt qu   a xúc tác Ni/biochar S 3.1.6 Kt qu TPD-NH3  loi ca xúc tác Ni/biochar bng hp ph xung CO 3.2 NG DNG XÚC TÁC Ni/BIOCHAR-S TRONG QUÁ TRÌNH NÂNG CP DU SINH HC (BIO-OIL) THU NHIÊN LIU 3.2.1 Tính cht ca nguyên liu bio-oil 48 48 49 10 13 19 25 25 27 29 29 34 35 35 35 35 35 35 35 36 42 42 42 42 44 46 50 50 3.2.2 Tính cht ca sn phm sau nâng cp bio-oil 3.2.3 Ch tiêu k thut ca nhiên liu c t trình nâng cp bio-oil KT LUN TÀI LIU THAM KHO 52 55 57 58 DANH MC CÁC CH VIT TT Kí hiu HDO  Hydrodeoxy hóa  hóa NLSH Nhiên liu sinh hc HHV ASTM Nhit tr cao Hip hi tiêu chun vt liu ca M BET hp ph - gii hp ph N FT-IR Ph hng ngoi bii Fourier GC - MS c ký khí  khi ph MQTB Mao qun trung bình SEM Hin t quét TCVN Tiêu chun Vit nam TPD Gii hp ph  TEM n vi n t truyn qua XRD Nhiu x tia X DANH MC HÌNH V  TH Tên hình Hình 1.1 Du sinh hc bio-oil Hình 1.2ng phn ng ca trình HDO, HDN Hình 1.3 ng Hydro tiêu th cho phn ng HDO, HDN ph thuc vào m tách oxy Hình 1.4  phn ng HDO, HDN ca 2-etyl MoS Hình 1.5 So sánh xúc tác s dng cho phn ng HDO, HDN Hình 1.6  xúc tác kim loi /cht mang xúc tin phn ng HDO, HDN Hình 1. phn ng HDO hp ch Hình 1. phn ng HDO guaialcol s dng xúc tác kim loi cht mang axit Hình 1.9 Cu trúc mơ phng ca vt liu xúc tác cacbon hóa Hình 1. phn ng b mt xúc tác axit rn d th Hình 1.11 Biochar t trình nhit phân v tru Hình 1.12 Chu trình kín sn xut nhiên liu xanh t sinh khi vi to Hình 1.13 Cơng ngh sn xu Hình 3.1 Gi XRD ca biochar, biocharS xúc tác Ni/biochar-S Hình 3.2 nh SEM ca biochar xúc tác Ni/biochar-S Hình 3.3 nh TEM ca xúc tác Ni/biochar-S Hình 3.4 Ph FT-IR ca biochar Hình 3.5 Ph FT-IR ca xúc tác Ni/biochar-S Hình 3.6 Kt qu -H2 ca xúc tác Ni/biochar-S ng nhit hp ph - gii hp N ng phân b mao qun theo b mt riêng ca xúc tác Ni/biochar-S Hình 3.8 Gi TPD-NH3 ca xúc tác Ni/biochar-S Hình 3.9 Gi hp ph xung CO ca xúc tác Ni/biochar-S Hình 3.10 Kt qu GC ca bio-oil Hình 3.11 Kt qu GC-MS ca sn phm lng sau phn ng HDO, HDN Trang 10 17 19 20 21 22 22 23 26 27 28 29 33 42 43 44 45 46 47 48 49 49 51 53 DANH MC BNG Tên bng Bng 1.1 m ca bio-oil Bng 1.2 Thành phn ca bio-oil t ngun nguyên liu khác Bng 1.3 u kin phn ng HDO, HDN bio-oil Bng 1.4 ng hot hóa, nhi phn ng hydro tiêu th ca phn ng HDO, HDN ca mt s nhóm cht xúc tác Co-MoS2/Al2O Trang 12 12 17 18 Bng 1.5  cacbon li sau phn ng HDO, HDN ca xúc tác khác 21 Bng 1.6 Tng ku kin phn ng 23 23 Bng 1.7 Mt s loi xúc tác s dng cho trình HDO, HDN du thc vt Bng 1.8 u sn phm nhit phân theo k thut nhit phân Bng 1.9 Thành phn sn phn hình cho mt trình HDO, HDN Bng 1.10  i hoá Bng 2.1 S t pyridin vi tâm axit rn Bng 3.1 Tng hp kt qu -H ca xúc tác Ni/biochar-S Bng 3.2 Các tính cha bio-c t nhit phân vi to Bng 3.3 Thành phn cht có bio-oil t kt qu MS Bng 3.4 Thành phn cht sn phm ca trình nâng cp bio-oil bng HDO, HDN Bng 3.5 Kt qu nh tính cht hóa lý, ch tiêu k thut ca nhiên liu c t trình HDO, HDN 27 31 32 39 47 50 52 53 55  Du sinh hc (bio-oil) sn phm thu c sau nhit phân sinh khu kin thiu oxy Mt loi sinh khi có ti      o, ngun nguyên liu th h th ba có sng ln khơng s dng làm thc phm Du sinh hc bao gm hn hp ca hydrocacbon cht chng cht cha O, N ching ln  s dng bio-oil làm nhiên liu, cn thit phi loi bt O, N s có mt mt ng ln cht dn nhit tr ca nhiên liu rt thp, ch tiêu khác ca nhiên li u khơn t u cu Q trình gi nâng cp nhiên liu qua trình HDO, HDN    n thng cho trình nâng cp ng Ni/Al2O3; Co, Mo/Al2O3, hoc kim lon (zeolit, siêu axit rn  axit b gim theo thi gian khin cho b mt dn hot tính trình phn  khc phu này, nghiên cu lu dng Ni/biochar (còn gi Ni/vt lii xúc tác t tri so vi tt c xúc tác có cht mang axit rn cu trúc u trúc khung h t hp  t có vt liu Q trình t axit bng cách gn nhóm -SO3H vào vịng ó theo liên kt cng hóa tr s làm cho vt liu có tính axit cao không b mt theo thi gian phn ng Mc bit na nhit phân sinh khi vi to, du sinh hc phn lng (s dng nâng cp làm nhiên liu)c cht rn biochar  c s dng làm cht q trình khép kín khơng cht thn hình ca cơng ngh m rt mi ca nghiên cu lu