煤炭作為我國儲(chǔ)量豐富的一次能源,在能源消費(fèi)中的地位短時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變,煤熱解是煤液化、煤氣化等煤轉(zhuǎn)化過程中的重要環(huán)節(jié),在熱解的過程中加入合適的催化劑能改變熱解產(chǎn)物的組成,改善熱解焦油的品質(zhì)。本文主要研究了金屬改性的USY催化劑對神東煤在粉-粒流化床上催化熱解行為的影響。以商業(yè)USY分子篩為載體,用浸漬的方式制備了不同負(fù)載量的單/雙金屬氧化物擔(dān)載型催化劑,并用ICP、XRD、NH₃-TPD、BET等手段表征了催化劑的結(jié)構(gòu)和性能。表征結(jié)果表明:浸漬的金屬均能有效的負(fù)載到催化劑上,負(fù)載金屬后催化劑的弱酸增加而強(qiáng)酸減少,比表面積和孔容也減少,且金屬的引入不會(huì)破壞載體的結(jié)構(gòu)。粉-粒流化床實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:催化劑的加入主要作用于神東煤的熱解揮發(fā)物,半焦收率變化不明顯。USY分子篩的酸性位會(huì)增加熱解水和氣體的收率,積碳量也增加,焦油中酚類、脂肪烴、單環(huán)芳烴以及含氧化合物的收率降低,萘類芳烴收率增加顯著。負(fù)載WO₃后,焦油收率降低,其中酚類物質(zhì)增加,萘類芳烴、單環(huán)芳烴、脂肪烴以及雜原子化合物減少,熱解氣中含氧氣體的收率明顯增加,負(fù)載量為6%時(shí),氣體收率達(dá)到了最大值... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 我國的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.1.2 我國的煤炭資源利用現(xiàn)狀
    1.2 煤的熱解
        1.2.1 煤的熱解過程與發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)
        1.2.2 煤熱解過程的影響因素
    1.3 煤熱解催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.1 金屬類催化劑
        1.3.2 分子篩及其負(fù)載類催化劑
        1.3.3 煤基催化劑
        1.3.4 礦物質(zhì)催化劑
    1.4 本文研究意義及內(nèi)容
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)樣品與試劑
        2.1.1 煤樣的選取和制備
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)所需其它試劑
    2.2 催化劑的制備
        2.2.1 載體的制備
        2.2.2 單金屬催化劑的制備
        2.2.3 雙金屬催化劑的制備
    2.3 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.3.2 產(chǎn)物分析方法
    2.4 表征及分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.5 本章小結(jié)
第三章 單金屬催化劑對神東煤熱解行為的影響
    3.1 催化劑的表征
        3.1.1 催化劑的元素分析
        3.1.2 催化劑的晶體結(jié)構(gòu)
        3.1.3 催化劑的酸性
        3.1.4 催化劑的孔結(jié)構(gòu)
    3.2 單金屬催化劑對神東煤的催化熱解反應(yīng)
        3.2.1 催化劑對熱解產(chǎn)物收率的影響
        3.2.2 催化劑對熱解氣的影響
        3.2.3 催化劑對熱解焦油的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 雙金屬催化劑對神東煤熱解行為的影響
    4.1 Ni/W-USY催化劑對神東煤催化熱解反應(yīng)
        4.1.1 Ni/W-USY催化劑的表征
        4.1.2 Ni/W-USY催化劑對熱解產(chǎn)物收率的影響
        4.1.3 Ni/W-USY催化劑對熱解氣的影響
        4.1.4 Ni/W-USY催化劑對熱解焦油的影響
    4.2 Fe/W-USY催化劑對神東煤的催化熱解反應(yīng)
        4.2.1 Fe/W-USY催化劑的表征
        4.2.2 Fe/W-USY催化劑對熱解產(chǎn)物收率的影響
        4.2.3 Fe/W-USY催化劑對熱解氣的影響
        4.2.4 Fe/W-USY催化劑對熱解焦油的影響
    4.3 Co/W-USY催化劑對神東煤的催化熱解反應(yīng)
        4.3.1 Co/W-USY催化劑的表征
        4.3.2 Co/W-USY催化劑對熱解產(chǎn)物收率的影響
        4.3.3 Co/W-USY催化劑對熱解氣的影響
        4.3.4 Co/W-USY催化劑對熱解焦油的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國煤炭資源分布特征及其基礎(chǔ)性作用新思考[J]. 王海寧.  中國煤炭地質(zhì). 2018(07)
[2]煤化程度對煤樣熱解焦油組成特性的影響[J]. 張志剛.  煤炭工程. 2018(07)
[3]鈷系催化劑對神府煤熱解油收率及品質(zhì)的影響[J]. 楊曉霞,田大香,黃銀.  煤炭技術(shù). 2018(05)
[4]改性ZSM-5對神東煤熱解行為的影響[J]. 梁曉彤,謝良才,徐龍,陳匯勇,代成義,馬曉迅.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2017(03)
[5]Fe2O3/CaO復(fù)合催化劑對低階煤催化熱解行為的影響[J]. 郭延紅,伏瑜.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[6]堿/堿土金屬對煤熱解影響的研究進(jìn)展[J]. 陳鴻偉,張志遠(yuǎn),翟建軍,楊新,梁占偉.  熱力發(fā)電. 2017(01)
[7]不同金屬含量Ni-W催化劑的煤焦油加氫脫硫脫氮性能研究[J]. 孟欣欣,邱澤剛,郭興梅,李振榮,胡乃方,宋毛寧,趙亮富.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]Mo和Ni改性的HZSM-5催化劑對煤熱解焦油的改質(zhì)[J]. 閆倫靖,孔曉俊,白永輝,謝克昌,李凡.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]催化劑對煤熱解特性的影響[J]. 謝欣馨,羅進(jìn)成,葛啟明,戴愛軍,鄒濤.  煤化工. 2015(04)
[10]煤熱解催化劑的研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J]. 么秋香,樊英杰,冉偉利,劉今乾,黨敏輝,張喻,劉虎.  煤化工. 2015(01)

博士論文
[1]可見光響應(yīng)型氧化鎢基異質(zhì)結(jié)構(gòu)筑及光催化性能研究[D]. 魏月琳.華僑大學(xué) 2018
[2]煤熱解制氫負(fù)載型催化劑的制備及其表征[D]. 張蕾.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2009

碩士論文
[1]改性HZSM-5分子篩對神東煤熱解產(chǎn)物分布的影響[D]. 張妮娜.西北大學(xué) 2018
[2]改性HSY分子篩的制備及其渣油催化裂化性能評(píng)價(jià)[D]. 陳蕓.大連理工大學(xué) 2018
[3]基于過渡金屬氧化物/USY催化劑的神東煤催化熱解研究[D]. 李剛.西北大學(xué) 2018
[4]中國工業(yè)煤炭利用效率評(píng)價(jià)與提升路徑研究[D]. 陳莉.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[5]煤灰及其礦物組分對煤熱解影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊玉坤.浙江大學(xué) 2017
[6]熱解壓力和升溫速率對煤焦和生物質(zhì)焦結(jié)構(gòu)及氧化反應(yīng)性的影響[D]. 梁鳳莉.太原理工大學(xué) 2017
[7]新疆煤（催化）熱解特性研究[D]. 楊霈霖.西北大學(xué) 2016
[8]USY分子篩對煤熱解氣態(tài)焦油的催化改質(zhì)[D]. 孔曉俊.太原理工大學(xué) 2016
[9]新疆煤熱解特性研究[D]. 張夏夏.西北大學(xué) 2016
[10]改性USY催化纖維素醇解至乙酰丙酸乙酯的試驗(yàn)研究[D]. 孔鵬飛.鄭州大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3676465