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本發(fā)明公開了一種用于生物油催化重整制氫的催化劑,包括催化劑活性成分和催化劑載體,其中,催化劑載體為CexZr1-xO2,x=0.1～0.9;催化劑活性組分為鎳,催化劑活性組分的含量為催化劑載體重量的5～20%;本發(fā)明還提供了此催化劑的制備方法,包括:(1)將鎳、鈰和鋯的可溶性鹽一起溶解于水中,可溶性鹽的總濃度為0.05～1.5mol/l;(2)向上述水溶液中加入堿性沉淀劑,調(diào)節(jié)pH值為8～12,沉淀析出,沉淀陳化,過濾后得到濾餅經(jīng)水洗、干燥,然后焙燒2～6小時,焙燒溫度為600℃～900℃,得到催化劑Ni-CexZr1-xO2。本發(fā)明制備得到的催化劑催化活性較高,氫氣產(chǎn)率高,適用于工業(yè)化的要求。

本發(fā)明涉及一種用于生物油催化制氫的催化劑及制備方法，包括催化劑活性成分和催化劑載體，所述催化劑活性成分及重量百分含量分別為：Ni 為 10－15wt%；Mo 為 5－13wt%；Fe 為 5－10wt%；余分為凹凸棒土和海泡石混合黏土礦催化劑載體。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用比表面積較大，具有較強的吸附、助催化功能、廉價易得的凹凸棒土和海泡石黏土礦作為催化劑載體，催化活性組分為鎳、鉬和鐵復合組分，使生物油分子裂解斷鏈成低分子烴類和高含量氫氣的優(yōu)質(zhì)合成氣。該催化劑制備簡單、強度大、催化活性強、可再生，不僅可用于生物油重整制氫，也可應用于生物質(zhì)直接催化氣化制氫。

原理：以蜜蜂為活體生物轉(zhuǎn)化器，利用體內(nèi)酶系進行生物轉(zhuǎn)化，將果汁轉(zhuǎn)化為果蜜創(chuàng)新點：世界上首次提出“以飼代采”生物釀蜜概念，以大宗水果為原料，經(jīng)前處理，飼喂蜜蜂，實現(xiàn)定場養(yǎng)蜂，實現(xiàn)蜂蜜工業(yè)化生產(chǎn)應用案例：2023年，在沈陽建立200群的生物釀蜜示范基地，輻射東北地區(qū)成果獲獎：第十五屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外科技活動大賽，三等獎成果評價：完全顛覆國內(nèi)外幾千年的蜂蜜生產(chǎn)模式，實現(xiàn)0→1的突破，為蜂蜜生產(chǎn)打開一扇全新的大門，規(guī)避了傳統(tǒng)蜂蜜生產(chǎn)的限制因素以及不利因素，實現(xiàn)蜂蜜生產(chǎn)工業(yè)化、標準化、機械化、智能化，蜂蜜生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)提高3-4倍，解決了水果滯銷、儲運損失的問題。

本發(fā)明公開了一種含催化劑分離再生的生物質(zhì)擠壓催化熱解裝置與方法，包括生物質(zhì)與催化劑料斗、螺旋進料器、螺旋式擠壓反應器、產(chǎn)物室、過濾冷凝裝置、兩級分離網(wǎng)與兩級振動裝置等。生物質(zhì)與熱催化劑在螺旋式擠壓反應器內(nèi)互相擠壓、充分接觸混合并進行生物質(zhì)催化熱解反應；熱解氣相產(chǎn)物經(jīng)過過濾和冷凝得到芳香烴等液態(tài)化學品和富含烯烴的不冷凝氣體；熱解固體產(chǎn)物通過兩級分離網(wǎng)分離成粗炭和催化劑，催化劑在流化床再生反應器中燃燒再生后進入催化劑料斗循環(huán)使用，燃燒再生產(chǎn)生的熱煙氣用于干燥生物質(zhì)原料。本發(fā)明熱解過程實現(xiàn)催化劑與生物質(zhì)緊

成果簡介： 為解決葡萄糖酸及其復合鹽生產(chǎn)過程中的酸堿污染及催化劑成本高的難題，引入固定化葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶一步催化技術，實現(xiàn)了產(chǎn)物的連續(xù)化生產(chǎn)，綠色環(huán)保并大幅度降低了成本。在此過程中，調(diào)控了固定化介質(zhì)的表面性質(zhì)，提高了固定化酶的活性和穩(wěn)定性；改變了固定化酶的pH耐受性，可在不加酸堿中和低pH下催化反應，大幅度降低了廢水處理的難度。

已有樣品/n本項目建立了從葡萄糖生產(chǎn)戊二胺完整的工藝包。創(chuàng)新了自有知識產(chǎn)權的賴氨酸生產(chǎn)菌種，糖酸轉(zhuǎn)化率達到75%，是報道最高水平；通過蛋白質(zhì)工程手段獲得了耐受高溫、高pH且具有高活性的賴氨酸脫羧酶突變體，其酶學性能處于已報道的最高水平；通過調(diào)整酶的生產(chǎn)工藝和賴氨酸催化工藝，利用該酶進行戊二胺轉(zhuǎn)化，1噸發(fā)酵罐上6h內(nèi)可以獲得218g/L的戊二胺，摩爾轉(zhuǎn)化率大于98%；打通了戊二胺提取路線。經(jīng)過初步核算，戊二胺的生產(chǎn)成本可以控制在1.4萬每噸左右，遠遠低于己二胺（2.5萬每噸）。該成果已申請4項中國發(fā)明

本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)催化熱解制取富含愈創(chuàng)木酚生物油的方法，其特征在于， 以碳酸鈉為添加劑，稱取一定量的添加劑，配成水溶液，加入粉碎后的生物質(zhì)原料，保持生 物質(zhì)原料和添加劑質(zhì)量比為 8-10％時，干燥去除自由水分，再置于流化床裂解反器中裂解， 裂解產(chǎn)物經(jīng)冷凝后得到富含愈創(chuàng)木酚生物油。本發(fā)明的原料來自天然的生物質(zhì)，無毒，反應 過程簡單，同時原料廉價，真正做到了變廢為寶。針對現(xiàn)階段生物質(zhì)催化熱解后添加劑隨固 體產(chǎn)物隨意丟棄的現(xiàn)象本發(fā)明也提出了一套措施-循環(huán)利用催化劑，本發(fā)明不僅得到了制取 富含愈創(chuàng)木酚的生物油方法，也更經(jīng)濟環(huán)保的解決了熱解過程后催化劑何去何從的問題

南開大學蓖麻生物航油集成技術，是在“應對氣候變化、綠色低碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)基礎及化學化工科研優(yōu)勢，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎研發(fā)基地”，突破了催化劑關鍵技術，打通了工藝流程，產(chǎn)品全項達標，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請中國發(fā)明專利 7 項，列入國家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品目錄》、《國家重點推廣的低碳技術項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎項，具有拉動千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用（50%），且不需要對發(fā)動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳稅之爭已迫使各國爭相開發(fā)生物航煤技術來實現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生物航煤的研發(fā)契合國家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對我國航空業(yè)減排、根治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農(nóng)等都有重要作用，是國家大力支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長點，是當前國家急需解決的重大科學難題之一。目前，該項目的技術難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開大學李偉教授科研團隊目前已開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的蓖麻航油制備及配套催化劑關鍵技術，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%，蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國際生物航煤最高標準的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標檢測，全項達標。相關研究內(nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論文 1 片、申報中國發(fā)明專利 7 項、國際發(fā)明專利 2 項。相關技術受到國內(nèi)外高度重視及新聞媒體關注。在第四屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天津賽區(qū)第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優(yōu)秀團隊”稱號。

南開大學蓖麻生物航油集成技術，是在“應對氣候變化、綠色低 碳發(fā)展”的前瞻理念下，集成南開十幾年蓖麻產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)基礎及化學 化工科研優(yōu)勢，自主研發(fā)，現(xiàn)已取得階段性成果：建立了“生物航油基礎研發(fā)基地”，突破了催化劑關鍵技術，打通了工藝流程，產(chǎn)品全 項達標，成本在目前所有生物質(zhì)航油中最低，申請中國發(fā)明專利 7 項， 列入國家發(fā)改委《戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品目錄》、《國家重點推廣的低 碳技術項目指南》等，獲第四屆國家和天津市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獎項，具 有拉動千億元綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈的巨大發(fā)展?jié)摿Α?生物航空煤油（生物航煤）就是以動植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生 物質(zhì)為原料生產(chǎn)的航空煤油，可在航空煤油中大比例的添加使用 （50%），且不需要對發(fā)動機做任何改進。2012 年開始的歐盟航空碳 稅之爭已迫使各國爭相開發(fā)生物航煤技術來實現(xiàn)航空業(yè)的碳減排。生 物航煤的研發(fā)契合國家十三五發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，對我國航空業(yè)減排、根 治霧霾、維護能源安全、以及拉動三農(nóng)等都有重要作用，是國家大力 支持的綠色低碳產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新增長點，是當前國家急需解決的重大科學難 題之一。目前，該項目的技術難題就是核心催化劑脫氧活性不佳、航 煤選擇性低、穩(wěn)定性差。 南開大學李偉教授科研團隊目前已開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn) 權的蓖麻航油制備及配套催化劑關鍵技術，使原料油轉(zhuǎn)化率＞99%， 蓖麻生物航油產(chǎn)品收率＞80%；經(jīng)中石化石科院按國際生物航煤最高 標準的 ASTM D7566 和國家噴氣 3 號燃料（GB 6537-2006）等指標 檢測，全項達標。相關研究內(nèi)容在《Bioresource Technology》發(fā)表論 文 1 片、申報中國發(fā)明專利 7 項、國際發(fā)明專利 2 項。相關技術受到 國內(nèi)外高度重視及新聞媒體關注。在第四屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中以天 津賽區(qū)第一名成績進入全國總決賽，最終以第 6 名榮獲“全國優(yōu)秀團 隊”稱號。 市場應用前景： 生物航油市場需求巨大，據(jù)國際民航組織規(guī)定，2020 年中國航空燃油的 30%（約 1200 萬噸）要打上“生物質(zhì)標簽”，如果按“50%生 物質(zhì)航油：50%化石航油”摻混，需要 600 萬噸“純”生物質(zhì)航油， 總產(chǎn)值達數(shù)千億元。但 2014 年全國生物航油產(chǎn)量不足 100 噸，離規(guī) 模化相差甚遠。蓖麻航油具備占據(jù) 50%市場份額的可能性，按 5 年生 產(chǎn)蓖麻生物航油 300 萬噸計算，僅技術轉(zhuǎn)讓和催化劑銷售利潤就可達 5 億元以上。同時，使用生物航油可降低 50%以上的污染物排放，可 有效減排治霾，維護我們的環(huán)境安全。 擬開展合作方式： 現(xiàn)已申請中國發(fā)明專利 7 項，擬開展合作方式：建設年產(chǎn)萬噸級生物航油 及配套催化劑示范生產(chǎn)裝置，采用股權合作或?qū)嵤┰S可的方式合作。

本項目從白酒大曲中分離篩選出具有自主知識產(chǎn)權的高效脂肪酶生產(chǎn)菌華根霉，建立了利用華根霉全細胞脂肪酶在非水相中催化合成以己酸乙酯為代表的短鏈芳香酯技術體系，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。此方法反應條件溫和、反應特異性強、有毒副產(chǎn)物少、反應效率更高；轉(zhuǎn)化產(chǎn)物品質(zhì)高，合成的短鏈的脂肪酸酯主要包 括己酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯等，屬于天然等同生物香料，具有巨大的市場需求和商業(yè)價值。相關技術成果 2006 年獲江蘇省科技進步一等獎，2003 年獲教育部提名國家技術進步二等獎