【摘要】：隨著化石資源的枯竭，主要產(chǎn)自于石化行業(yè)的芳烴和烯烴越來越難以滿足市場需求。生物質(zhì)產(chǎn)量豐富，，價格低廉，被認為是生產(chǎn)可再生化學品的最有吸引力的原料。在眾多的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)中，催化快速熱解技術(shù)可以將生物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為芳烴和烯烴等石油化工產(chǎn)品，因此被認為是一種極具潛力的技術(shù)。 以傳統(tǒng)ZSM-5分子篩為載體，通過浸漬法負載硼元素改性ZSM-5。此外，通過Zn元素和NaOH堿溶液處理制備介孔Zn改性Zn/ZSM-5雙功能復合分子篩。選用X射線衍射，N2-吸附脫附和吡啶紅外等方法對催化劑的酸性和結(jié)構(gòu)進行了表征。在居里點熱解儀和Pyroprobe5200熱解儀上研究改性分子篩對生物質(zhì)催化熱解反應的催化性能。 ZSM-5分子篩通過硼元素負載改性之后，其酸性降低，同時孔徑減小。當硼負載量為1%時，ZSM-5在纖維素催化熱解中保持了較高的催化活性，促進了高附加值單環(huán)芳烴的產(chǎn)生，降低了多環(huán)芳烴的產(chǎn)率。纖維素和低密度聚乙烯（LDPE）共催化熱解表現(xiàn)出顯著的協(xié)同作用，進一步優(yōu)化了產(chǎn)物分布。當纖維素與LDPE以4:1比例混合共催化熱解時，與ZSM-5單獨催化熱解纖維素相比，單環(huán)芳烴產(chǎn)率從20.0%提高至24.6%，而多環(huán)芳烴的產(chǎn)率則從11.3%下降到6.0%。除此之外，對二甲苯的產(chǎn)率和選擇性分別從2.23%和47.9%上升到5.57%和75.2%。在生物質(zhì)催化快速熱解中，硼改性ZSM-5和添加塑料共進料均有利于優(yōu)化產(chǎn)物分布。 通過Zn元素和堿處理改性之后，ZSM-5分子篩Br nsted酸酸量下降，Lewis酸酸量上升。在櫸木和LDPE共催化快速熱解中，改性分子篩顯著提高了石油化學品的產(chǎn)率。與ZSM-5相比，介孔Zn/ZSM-5將共熱解產(chǎn)物中高附加值單環(huán)芳烴和烯烴的產(chǎn)率提高了24.3%，同時抑制了50.8%的多環(huán)芳烴的產(chǎn)生。這主要歸因于介孔Zn/ZSM-5增強了催化劑的擴散性能和脫氫活性。這一結(jié)果表明，在生物質(zhì)和塑料共催化快速熱解中，嚴格控制脫硅和Zn浸漬改性ZSM-5分子篩有利于提高轉(zhuǎn)化效率和優(yōu)化產(chǎn)物分布。 本論文研究表明，在生物質(zhì)催化快速熱解中，硼元素、鋅元素以及堿處理和Zn復合改性改變了分子篩的酸性和孔徑大小，是一種簡易可行的改變產(chǎn)物分布和提高高價值產(chǎn)物產(chǎn)率的方法。
【圖文】：

些精密的化[28]。沸[29]。沸石的結(jié)構(gòu)通過沸石是具有石分子篩是圖 1-1過空間限制可有晶體結(jié)構(gòu)是最常見的擇1 多相催化過可以區(qū)別特的硅鋁分子擇形催化劑過程[27]特定的產(chǎn)物子篩，具有劑，廣泛應用和反應物，有開放的孔道用于石油化這種現(xiàn)道結(jié)構(gòu)和化工行業(yè)。

定了1.5.2在催化快速了產(chǎn)物的構(gòu)成2 生物質(zhì)催速熱解過程成和收率[34圖 1-2 纖程中，催化劑4-36]。纖維素催化熱劑起著決定熱解機理[33]定性作用，因為催化劑劑的性質(zhì)直直接決
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TK6

【參考文獻】

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本文編號：2685219