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为缓解能源危机和环境污染问题,确保人类的可持续发展,开发清洁可再生能源的需求迫在眉睫。油脂作为一种清洁的可再生原料备受关注。通过油脂催化裂解制备液体燃料被认为是油脂资源化利用最有效途径之一。本文分别以物理混合法和浸渍法制备复合型催化剂CaO/Al2O3,以大豆油为研究对象在自制的固定床反应器中进行催化裂解研究。采用单因素实验法分别考察CaO/Al2O3比例、裂解温度、重时空速对裂解液收率、烃类收率、汽油组分和柴油组分含量以及热值等影响,同时对催化剂的寿命进行考察,对制备的催化剂的稳定性进行评价。得出如下结论:(1)以物理混合法制备的复合型催化剂进行催化裂解研究,获得较适宜工艺条件为:m(CaO)/m(Al2O3)比例2/8,裂解温度510℃,重时空速10.00h-1。裂解油热值可由空白组的41.02 MJ/kg提高到44.79 MJ/kg,酸值降至4.10 mg KOH/g,含氧量降低至2.37%。物理混合法制备的催化剂协同作用表现明显。催化剂寿命考察显示,重复使用3次后仍能保持较稳定的催化效果。(2)以浸渍法制备的复合型催化剂进行催化裂解研究,获得较适宜工艺条件为:CaO负载量1.25%,裂解温度510℃,重时空速3.33h-1。裂解油热值可由空白组的41.02 MJ/kg提高到44.89MJ/kg,酸值降至2.29 mg KOH/g,含氧量降低至2.02%。催化剂寿命考察显示,催化剂使用2次后,催化活性显著降低。催化剂表征表明,浸渍法制备的复合型催化剂通过负载CaO改变Al2O3的酸性和孔径,进而调控催化剂的活性,但该法制备的催化剂活性难以维持。为研究酸碱复合催化剂裂解机理,本文分别以油酸和大豆油为原料,以CaO、Al2O3及物理混合法制备的复合型催化剂CaO/Al2O3在固定床反应器中进行催化裂解研究。结果表明,CaO主要通过脱羰基形式脱除氧,但裂解液中依旧含有醇以及酮类含氧有机物;通过对比CaO催化裂解大豆油与油酸可知,CaO不适合催化裂解酸性较高的物质。Al2O3主要通过脱羧基的形式脱除氧,裂解液中含氧有机物主要是以醇的形式存在,同时研究表明,Al2O3能促进芳烃的形成。复合型催化剂兼顾单一催化剂的优势,脱氧效果更佳,所得裂解液燃料性能较优,具有广阔的应用前景。