据中国粮油标准化委员会油料及油脂工作组组长何东平介绍,通常城镇中每万人每天产生一吨餐厨垃圾,经提炼可产出约 100 ~ 300 kg的地沟油,2012年我国城镇人口约为7.66亿人,则2012年我国地沟油产量约为260~350万t[2]。
地沟油产量在全国的分布出了和各省市城镇人口数量有关,还和饮食结构有很大关系。广东、江苏。山东等经济发达,城镇化水平高,地沟油产量位居全国前列;四川、重庆因特殊的饮食结构,水煮鱼、火锅等油量消耗较大,所以地沟油产量也较大。广东、山东、四川、江苏地沟油产量分布位列全国前四位,占全国总量约37%。
综合城镇人口数量和饮食结构,全国31省市地沟油产量分布情况如图1。
2013年中国地沟油产出区域分布文献综述
1.3 开展本次课题的意义
地沟油作为现代饮食产业产生的副产品,他的存在危害了人们的健康,破坏了生态环境。通过地沟油的资源化利用,实现废物再利用,这对保障人们的饮食健康具有极其重大的意义。研究地沟油的催化裂解,生产生物燃料,是地沟油资源化利用的一个方面,为开发新能源做出贡献。开展本次课题旨在研究FCC催化剂在地沟油催化裂解中的应用。
2 FCC的工艺原理及其催化剂
2.1 FCC的工艺原理
2.1.1 流态化原理
流态化是一种使微粒固体通过与液体或者气体接触而转变成类似流体的操作。借助于固体流态化完成某种过程的技术叫做流态化技术。在地沟油催化裂解装置中,主要是微粒固体(催化裂解催化剂颗粒)与液体(地沟油)接触并转变为类似流体的情况。
散式流态化
散式流化态是比较理想的流化状态。固体颗粒比较均匀地分布于整个流化床且流速增加床层均匀膨胀,床内孔隙率均匀增加,床层上界面平稳,压降稳定、波动很小。
聚式流化态
聚式流化态出现在流-固密度差较大的体系,如气-固流化床。在聚式流态化中,超过初始流化所需的大量气体聚并成气泡上升,在床面上破裂而将颗粒向床面以上空间抛送。这不仅造成床层界面的较大起伏、压降的波动;更大的不利是以气泡的形式快速通过床层的气体与颗粒接触甚少,而乳化相中的气体因流速低,与颗粒接触时间太长,由此造成了气-固接触不均匀[3]。
2.1.2 流化床
将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中,从而使颗粒具有流体的某些表观特征,这种流固接触状态称为固体流态化,即流化床。
流体通过床层的速度逐步升高到某一个值时,颗粒就会出现松动,颗粒间的空隙变大,床层体积呈现出膨胀的状态。如果再进一步提高流体速度,床层将不能维持固定状态。此时,颗粒全部悬浮于流体中,显示出相当不规则的运动。随着流速的增加,颗粒的运动越来越剧烈,床层的膨胀也随之明显变大,但是颗粒仍停留在床层内部而未被流体带出。床层的这种状态和液体相似称为流化床。
2.2 FCC催化剂介绍
分子筛催化剂
分子筛催化剂在石油化工和炼油化工中占有重要地位。常用的有方钠型沸石;高硅型沸石。
分子筛是结晶型的硅铝酸盐,具有均匀的孔隙结构。分子筛中含有大量的结晶水,加热时可汽化除去,故又称沸石。自然界存在的常称沸石,人工合成的称为分子筛。
金属催化剂来.自>优:尔论`文/网www.youerw.com
金属催化剂是一类重要的工业催化剂。主要包括块状催化剂;分散或者负载型的金属催化剂。金属的结构、表面化学键决定了大多数金属催化剂都是过度元素金属。金属适合于作哪种类型的催化剂,要看其对反应物的相容性。发生催化反应时,催化剂与反应物要相互作用。除表面外,不深入到体内,此即相容性。