生物質(zhì)油模擬物水蒸汽催化重整制氫反應(yīng)機(jī)理的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-26 21:25
生物質(zhì)快速裂解油(簡稱生物質(zhì)油)成分復(fù)雜,大致可分為酸、醇、酮、醛、酚和糖類等六大類,其中以乙酸含量最高。本文選擇乙酸、乙二醇、丁酮、糠醛、間甲酚和葡萄糖為模擬物,考察了水/碳比、體積空速和溫度對生物質(zhì)油在催化劑Ni/MgO上的水蒸汽重整制氫的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),較高的水/碳比、較高的溫度和較低的體積空速有利于提高氫氣產(chǎn)率、目的氣的純度和碳元素在氣相產(chǎn)品中的選擇性。目前對生物質(zhì)油水蒸汽催化重整的研究較多的側(cè)重于工藝條件、催化劑改良、表面積碳等方面,而對其反應(yīng)機(jī)理的研究甚少。本文對6種模擬物在T=600℃、LHSV=5h-1、S/C=6/1條件下的反應(yīng)冷凝液進(jìn)行GC/MS分析,檢測冷凝液中的反應(yīng)中間產(chǎn)物,據(jù)此推斷其可能的催化反應(yīng)路徑。由于在生物質(zhì)油中乙酸的含量極高,本文亦選取乙酸作為模擬物,考察了其在Ni/Al2O3、Al2O3和Ni催化劑上的催化重整行為,對催化劑進(jìn)行BET和SEM表征,據(jù)此推斷導(dǎo)致催化劑活性降低的原因。
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 選題背景及其意義
1.2 文獻(xiàn)綜述
1.2.1 生物質(zhì)快速裂解油的特點(diǎn)
1.2.2 生物油制氫的工藝研究
1.2.3 生物油制氫的催化劑的選擇
1.2.4 生物油制氫的反應(yīng)機(jī)理研究
1.3 論文研究目的及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及流程圖
2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.3 分析方法
2.3.1 氣體分析
2.3.2 氣相色譜/質(zhì)譜分析
2.3.3 催化劑表征
2.4 數(shù)據(jù)處理
第3章 生物質(zhì)油模擬物水蒸汽催化重整制氫
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.2 實(shí)驗(yàn)流程
3.1.3 催化劑
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 乙酸水蒸汽催化重整影響因素
3.2.2 溫度對乙二醇水蒸汽催化重整的影響
3.2.3 溫度對丁酮水蒸汽催化重整的影響
3.2.4 溫度對糠醛水蒸汽催化重整的影響
3.2.5 溫度對間甲酚水蒸汽催化重整的影響
3.2.6 溫度對葡萄糖水蒸汽催化重整的影響
3.3 小結(jié)
第4章 生物質(zhì)油模擬物水蒸汽催化重整制氫機(jī)理
4.1 實(shí)驗(yàn)流程
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 乙酸的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.2 乙二醇的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.3 丁酮的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.4 糠醛的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.5 間甲酚的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.6 葡萄糖的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.7 生物質(zhì)油模擬物的氣相反應(yīng)歷程
4.3 小結(jié)
第5章 鎳基催化劑對乙酸水蒸汽重整制氫的影響
5.1 實(shí)驗(yàn)部分
5.1.1 實(shí)驗(yàn)流程
5.1.2 催化劑的制備方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 催化劑穩(wěn)定性
5.2.2 催化劑對乙酸水蒸汽催化重整的影響
5.2.3 催化劑的表面性質(zhì)
5.3 小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用農(nóng)林廢棄物聯(lián)產(chǎn)生物油和生物炭的初步研究[J]. 沈琦,何詠濤,艾寧,姬登祥,計(jì)建炳. 可再生能源. 2010(04)
[2]生物油模型物乙酸水蒸汽催化重整制氫研究[J]. 藍(lán)平,許慶利,藍(lán)麗紅,張素平,顏涌捷. 太陽能學(xué)報(bào). 2010(05)
[3]焙燒溫度對乙醇重整催化劑NiO-CeO2-ZnO性能的影響[J]. 朱躍輝,吳鋒,吳川. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]水蒸氣氣氛下生物質(zhì)熱解制取富氫氣體試驗(yàn)研究[J]. 辛善志,張尤華,許慶利,張素平,顏涌捷. 可再生能源. 2009(06)
[5]生物油及其重質(zhì)組分的熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 汪叢偉,陰秀麗,吳創(chuàng)之,馬隆龍,周肇秋,謝建軍. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(10)
[6]負(fù)載型Ni-Zn-Ce氧化物催化劑上CO2氧化丙烷脫氫反應(yīng)研究[J]. 張秀玲,閆明,呂海偉,高帥. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2009(04)
[7]木屑快速熱裂解生物油特性及其紅外光譜分析[J]. 吳漢靚,劉榮厚,鄧春健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]Ni/Al2O3、Co/Al2O3和Ni-Co/Al2O3催化劑催化乙醇水蒸氣重整制氫的性能[J]. 毛麗萍,胡勛,呂功煊. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[9]甲烷在褐煤煤焦上的裂解反應(yīng)研究[J]. 徐澤夕,吳晉滬,王洋,張東柯. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]生物質(zhì)油模擬物水蒸氣催化重整制氫[J]. 隋淼,許慶利,吳層,顏涌捷. 石油化工. 2009(05)
本文編號:3645002
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 選題背景及其意義
1.2 文獻(xiàn)綜述
1.2.1 生物質(zhì)快速裂解油的特點(diǎn)
1.2.2 生物油制氫的工藝研究
1.2.3 生物油制氫的催化劑的選擇
1.2.4 生物油制氫的反應(yīng)機(jī)理研究
1.3 論文研究目的及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及流程圖
2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.3 分析方法
2.3.1 氣體分析
2.3.2 氣相色譜/質(zhì)譜分析
2.3.3 催化劑表征
2.4 數(shù)據(jù)處理
第3章 生物質(zhì)油模擬物水蒸汽催化重整制氫
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.1.2 實(shí)驗(yàn)流程
3.1.3 催化劑
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 乙酸水蒸汽催化重整影響因素
3.2.2 溫度對乙二醇水蒸汽催化重整的影響
3.2.3 溫度對丁酮水蒸汽催化重整的影響
3.2.4 溫度對糠醛水蒸汽催化重整的影響
3.2.5 溫度對間甲酚水蒸汽催化重整的影響
3.2.6 溫度對葡萄糖水蒸汽催化重整的影響
3.3 小結(jié)
第4章 生物質(zhì)油模擬物水蒸汽催化重整制氫機(jī)理
4.1 實(shí)驗(yàn)流程
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 乙酸的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.2 乙二醇的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.3 丁酮的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.4 糠醛的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.5 間甲酚的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.6 葡萄糖的水蒸汽催化重整機(jī)理
4.2.7 生物質(zhì)油模擬物的氣相反應(yīng)歷程
4.3 小結(jié)
第5章 鎳基催化劑對乙酸水蒸汽重整制氫的影響
5.1 實(shí)驗(yàn)部分
5.1.1 實(shí)驗(yàn)流程
5.1.2 催化劑的制備方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 催化劑穩(wěn)定性
5.2.2 催化劑對乙酸水蒸汽催化重整的影響
5.2.3 催化劑的表面性質(zhì)
5.3 小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用農(nóng)林廢棄物聯(lián)產(chǎn)生物油和生物炭的初步研究[J]. 沈琦,何詠濤,艾寧,姬登祥,計(jì)建炳. 可再生能源. 2010(04)
[2]生物油模型物乙酸水蒸汽催化重整制氫研究[J]. 藍(lán)平,許慶利,藍(lán)麗紅,張素平,顏涌捷. 太陽能學(xué)報(bào). 2010(05)
[3]焙燒溫度對乙醇重整催化劑NiO-CeO2-ZnO性能的影響[J]. 朱躍輝,吳鋒,吳川. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]水蒸氣氣氛下生物質(zhì)熱解制取富氫氣體試驗(yàn)研究[J]. 辛善志,張尤華,許慶利,張素平,顏涌捷. 可再生能源. 2009(06)
[5]生物油及其重質(zhì)組分的熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 汪叢偉,陰秀麗,吳創(chuàng)之,馬隆龍,周肇秋,謝建軍. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(10)
[6]負(fù)載型Ni-Zn-Ce氧化物催化劑上CO2氧化丙烷脫氫反應(yīng)研究[J]. 張秀玲,閆明,呂海偉,高帥. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2009(04)
[7]木屑快速熱裂解生物油特性及其紅外光譜分析[J]. 吳漢靚,劉榮厚,鄧春健. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]Ni/Al2O3、Co/Al2O3和Ni-Co/Al2O3催化劑催化乙醇水蒸氣重整制氫的性能[J]. 毛麗萍,胡勛,呂功煊. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[9]甲烷在褐煤煤焦上的裂解反應(yīng)研究[J]. 徐澤夕,吳晉滬,王洋,張東柯. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]生物質(zhì)油模擬物水蒸氣催化重整制氫[J]. 隋淼,許慶利,吳層,顏涌捷. 石油化工. 2009(05)
本文編號:3645002
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