光皮树(Cornus wisoniana)是一种多用途可再生的木本油料植物,光皮树油可经裂解制备生物柴油。虽然裂解后产物可以作为燃料油,但是存在不饱和键及氧元素含量较高的缺陷限制了它的应用范畴,目前主要依靠催化加氢工艺减少燃料油中的不饱和键及氧元素含量,降低其酸值,提高饱和烃含量等,使其品质更为接近目标富烃燃料。因此,本课题以光皮树裂解油作为研究对象,研发一种高效负载型加氢催化剂,对其进行加氢工艺优化及加氢动力学研究。具体研究内容与结果如下:(1)负载型加氢催化剂制备与表征。以沸石分子筛ZSM-5作为载体,采用等体积浸渍法制备加氢催化剂Ni/ZSM-5。通过单因素和响应面的分析结果表明:Ni负载量、焙烧温度、焙烧时间3个主要因素对催化剂的活性有显著的影响,影响的大小为Ni负载量(A)>焙烧时间(B)>焙烧温度(C)。催化剂的优化制备工艺条件是:Ni负载量21 wt.%,焙烧温度503℃,焙烧时间3.6h,还原温度400℃,还原时间2h;在此条件下制备Ni/ZSM-5用于光皮树裂解油加氢反应的不饱和组分转化率最高为(98.77±0.39)%。采用 XRD、SEM、FT-IR、BET、NH3-TPD 对制备最佳催化活性的催化剂Ni/ZSM-5和载体ZSM-5进行比对,Ni/ZSM-5催化剂中的活性组分Ni具有较小的粒径,呈高分散状态。(2)光皮树裂解油加氢工艺优化。通过考察光皮树裂解油在催化剂Ni/ZSM-5加氢反应过程中催化剂用量、反应温度、反应时间、反应压力和转速对产物不饱和组分转化率的影响,获得最优加氢工艺条件为:催化剂用量1.1 wt.%、反应温度183℃、反应时间2.5 h、反应压力2.4 MPa,转速600 rpm,在此条件下实测不饱和组分转化率可达(99.22±0.17)%。并对制备出的富烃燃料的性能与成分进行了分析。产物富烃燃料经FT-IR分析,结果显示的饱和C—H伸缩振动峰强度增大,说明经加氢反应后烷烃含量增加,降低了目标组分的不饱和度。(3)光皮树裂解油加氢动力学探讨。采用幂函数型动力学模型对Ni/ZSM-5催化光皮树裂解油加氢反应动力学进行研究,当在第三章单因素实验基础上优化的催化剂用量为1.1 wt.%,反应压力为2.04 MPa,反应时间为2.5 h,转速为600 rpm,反应温度在120-200℃范围内,光皮树裂解油进行加氢反应的反应速度与生物富烃燃料产品转化率呈一级反应,建立的幂型动力学方程为r=4.6023 ×(?),可为Ni/ZSM-5催化光皮树裂解油加氢工业化反应器设计提供参考。