發(fā)布時(shí)間：2022-07-27 14:46

　　焦油已經(jīng)成為制約生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展的瓶頸。針對如何高效利用生物質(zhì)氣化焦油的問題,結(jié)合HZSM-5催化劑的催化溫度相對較低,以及低Si/Al比的HZSM-5有利于提高烯烴產(chǎn)率的特點(diǎn),本文提出了在較低溫度下焦油催化裂解制備可燃?xì)獾募夹g(shù)路線。以HZSM-5作為催化劑,負(fù)載金屬及助劑對其進(jìn)行改性,并用不同硅鋁比（25,50,80,360）的HZSM-5進(jìn)行調(diào)配,通過對比分析焦油的轉(zhuǎn)化率、催化裂解積碳率及氣體產(chǎn)物的成分、含量和熱值,考察催化劑表面Ni和MgO的負(fù)載量、反應(yīng)溫度和液時(shí)空速等因素對反應(yīng)的影響,獲得最優(yōu)化的工藝參數(shù)和高熱值氣體產(chǎn)物。并結(jié)合催化劑的XRD、TPD等表征,來解釋催化裂解機(jī)理。該路線克服了其他生物質(zhì)氣化焦油催化裂解技術(shù)中反應(yīng)溫度高,氣體產(chǎn)物熱值低的弊端,提高了經(jīng)濟(jì)性和能源利用率。以Si/Al=25的HZSM-5為載體,制備Ni/HZSM-5催化劑,發(fā)現(xiàn)Ni負(fù)載量為6 wt%時(shí),Ni/HZSM-5催化劑活性最高,該反應(yīng)最優(yōu)工況為:反應(yīng)溫度500℃,液時(shí)空速0.65 h^-1。但是由于催化劑酸性較強(qiáng),在僅負(fù)載Ni的情況下催化裂解積碳率偏高,導(dǎo)致催化劑快速失活。... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物質(zhì)氣化簡介
    1.3 生物質(zhì)氣化焦油的理化性質(zhì)及危害
        1.3.1 焦油的理化性質(zhì)
        1.3.2 焦油形成機(jī)理
        1.3.3 焦油的危害
    1.4 生物質(zhì)氣化焦油熱解動(dòng)力學(xué)
        1.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器及條件
        1.4.2 焦油的熱解特性分析
        1.4.3 焦油的FT-IR分析
        1.4.4 焦油熱解動(dòng)力學(xué)分析
    1.5 生物質(zhì)氣化焦油的去除方法
        1.5.1 物理法除焦
        1.5.2 熱化學(xué)法除焦
        1.5.3 生物去除法
    1.6 課題來源
    1.7 研究內(nèi)容和方法
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 焦油的預(yù)處理
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.3 催化劑的制備及評價(jià)方法
        2.3.1 催化劑的制備
        2.3.2 催化劑的評價(jià)裝置與方法
    2.4 催化劑表征
        2.4.1 程序升溫還原（TPR）
        2.4.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）
        2.4.3 X射線衍射（XRD）
        2.4.4 程序升溫脫附（TPD）
        2.4.5 BET比表面積測試法
    2.5 產(chǎn)物分析
        2.5.1 氣體分析方法
        2.5.2 液體分析法
        2.5.3 催化劑積碳分析
第三章 Ni/HZSM-5 催化裂解生物質(zhì)焦油的研究
    3.1 Ni負(fù)載量對反應(yīng)的影響
        3.1.1 焦油的轉(zhuǎn)化率
        3.1.2 催化裂解積碳率
        3.1.3 氣體產(chǎn)物及熱值
    3.2 溫度對反應(yīng)的影響
        3.2.1 焦油的轉(zhuǎn)化率
        3.2.2 催化裂解積碳率
        3.2.3 氣體產(chǎn)物及熱值
    3.3 液時(shí)空速對反應(yīng)的影響
        3.3.1 焦油轉(zhuǎn)化率
        3.3.2 催化裂解積碳率
        3.3.3 氣體產(chǎn)物及熱值
    3.4 催化劑表征
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Ni-MgO/HZSM-5 催化裂解生物質(zhì)焦油的研究
    4.1 MgO的負(fù)載量對反應(yīng)的影響
        4.1.1 焦油的轉(zhuǎn)化率
        4.1.2 催化裂解積碳率
        4.1.3 氣體產(chǎn)物及熱值
    4.2 溫度對反應(yīng)的影響
        4.2.1 焦油的轉(zhuǎn)化率
        4.2.2 催化裂解積碳率
        4.2.3 氣體產(chǎn)物及熱值
    4.3 液時(shí)空速對反應(yīng)的影響
        4.3.1 焦油的轉(zhuǎn)化率
        4.3.2 催化裂解積碳率
        4.3.3 氣體產(chǎn)物及熱值
    4.4 催化劑表征
    4.5 本章小結(jié)
第五章 不同Si/Al比的HZSM-5 改性催化裂解生物質(zhì)焦油的研究
    5.1 不同Si/Al比的Ni/HZSM-5 催化劑對反應(yīng)的影響
        5.1.1 焦油的轉(zhuǎn)化率
        5.1.2 催化裂解積碳率
        5.1.3 氣體產(chǎn)物及熱值
        5.1.4 催化劑表征
    5.2 不同Si/Al比的Ni-MgO/HZSM-5 催化劑對反應(yīng)的影響
        5.2.1 焦油的轉(zhuǎn)化率
        5.2.2 催化裂解積碳率
        5.2.3 氣體產(chǎn)物及熱值
        5.2.4 催化劑表征
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3665647