NiO/HZSM-5催化改性生物油模拟物研究

以HZSM-5为载体,通过浸渍法制备不同NiO负载量的NiO/HZSM-5催化剂并进行表征,发现负载量为8%的催化剂表面形貌相对平整,比表面积、酸位等特性较理想。通过生物油模拟物催化试验对催化剂性能进行评价,试验结果表明负载量和反应温度都对催化剂活性有明显影响。在反应温度为400℃时,负载量为8%的催化剂使模拟物中甲苯和愈创木酚具有较好的转化率,分别达到83%和88%;较HZSM-5催化的情况分别提高60%和70%。改性后生物油的热值也可增加约30%。负载物NiO的加入使催化剂表面强酸位降低约45%,同时提高了催化剂的稳定性和抗积碳能力,延长了催化剂使用寿命,其中8-ZSM-5催化剂在反应6 h后仍保持较高活性。     

La改性MCM-41在线催化提质生物油研究

选取油菜秸秆为试验原料,采用浸渍法对MCM-41分子筛进行不同负载量的La改性,利用La/MCM-41分子筛在两段式反应器上进行生物质真空热解在线催化提质制备生物油的试验研究。通过XRD、SEM、Py-IR等方法对MCM-41分子筛进行了表征分析,研究了金属La的引入对生物油有机相理化特性的影响。结果表明,经La改性后的MCM-41保持了载体高度有序的六方型结构,且La/MCM-41表面B酸和L酸的酸量进一步增强;La/MCM-41分子筛能有效降低生物油有机相中酸、醛、酮类等物质的含量,提高烃类物质的含量;当La负载量为5%时,生物油有机相产率增加到18.83%,p H值显著提高并趋向中性,有机相热值高达33.69 MJ/kg,有机相中烃类物质相对峰面积达到34.59%,且以单环芳香烃为主。     

竹炭对生物油模型组分的吸附特性试验

以竹子为前躯体热解制得竹炭,选取糠醛、乙酸、苯酚、葡萄糖为生物油模型化合物,研究竹炭对生物油模型组成各单组分的静态吸附特性及双、四组分混合下的竞争吸附行为。结果表明：竹炭对不同组分的吸附特性存在较大差异;单组分吸附24h,竹炭对糠醛的吸附量最大,乙酸次之,对葡萄糖的吸附量最小;吸附平衡时,竹炭对苯酚的吸附量将超过乙酸;糠醛-葡萄糖双组分竞争下,竹炭对糠醛显示出强烈的选择性吸附特征;4种组分竞争下,各组分吸附量相对单组分均有所下降,其中乙酸降幅最大,且乙酸等物质在吸附过程中出现浓度突变现象,这可能是因为吸附性能较好的糠醛将已经吸附的乙酸从竹炭上置换下来;在选用的所有试验工况下,竹炭对葡萄糖均表现出低的吸附态势。     

Fe、Co、Cu改性HZSM-5催化热解制备生物油试验

采用浸渍法对HZSM-5分别进行了Fe、Co、Cu改性;通过XRD、Py-IR和BET法对改性HZSM-5进行了表征;在两段式固定床反应器上进行了生物质热解气的在线提质试验;分析了改性HZSM-5的催化提质和抗结焦性能。结果表明,Fe、Co、Cu改性负载物分布较为均匀,没有团聚成大颗粒晶体,对HZSM-5的酸性分布产生了不同的影响,同时修饰了分子筛孔道,减小了分子筛孔容;经Fe、Co、Cu改性HZSM-5催化所得精制生物油的产率为18.37%~19.03%,O质量分数为15.13%~17.23%,p H值为5.05~5.12,运动黏度为5.16~5.22 mm2/s,高位热值为34.56~36.01 MJ/kg;精制生物油中含有多种官能团,有机物种类较多,烃类物质总含量有明显升高,尤其是PAHs的含量显著升高,芳构化性能显著增强,其中,经Fe/HZSM-5和Co/HZSM-5催化提质,生物油中MAHs含量相对较高;Fe/HZSM-5和Cu/HZSM-5抗无定型焦炭的性能较强,Co/HZSM-5抗石墨型焦炭的能力大幅增强。     

生物油重质油醇类添加剂提质研究

通过加入不同质量分数(5%~25%)的甲醇、乙醇、辛醇及其混合醇对松子壳热解重质油进行提质研究,考察醇添加剂对重质油理化特性影响及其存储稳定性。研究发现加入醇添加剂超声处理后能显著降低重质油的粘度、含水率和p H值,并提高其热值;同时使多环芳烃、酮类等物质含量降低,脂肪烃、芳香烃等含量增加。混合醇处理重质油的品质更好,存储56 d后性质仍较稳定,粘度和含水率随储存时间延长稍有增加。加入甲辛醇56 d后重质油的粘度为980 m Pa·s,含水率为21.02%,增长速率仅均为原始重质油的一半;且添加量越高,油的热值越高,添加量25%时热值为32.66 MJ/kg。但从热重分析发现甲辛醇添加量为20%时燃烧性能最好,其燃烧段的失重速率最大并且燃烧后的灰分最少。     

Hβ分子筛催化小桐子油制备生物基燃料

为探索Hβ分子筛在裂化反应中的特性,可以在降低能耗、提高经济效益的同时,获得较好品质的生物基燃料油,分析不同温度、质量空速对小桐子油气相催化裂化效果的影响。试验以硅铝比为25∶1的Hβ分子筛作为催化剂,以小桐子油为原料,使用实验室自制固定床反应装置,开展了植物油脂催化裂化的研究。试验结果表明,当催化温度为475 ℃、质量空速为8.72 h-1时,液体产品转化率为27.88%,液体产品酸值为9.49 KOHmg/g,密度为0.862 1 g/cm3,液体产品成分多为芳香族类化合物。      

生物油模型化合物水相重整制氢热力学分析

利用Gibbs自由能最小化原理对生物油模型化合物水相重整制氢过程进行了热力学平衡计算,考察了反应温度为340 ～ 660 K、压力比Psys/PH2O为0.1 ～2.0时两个变量对H2选择性、CH4选择性、积碳以及原料转化率的影响.计算结果表明,当体系存在甲烷化与积碳反应时,原料转化率大于99.99％且无固态碳生成,但甲烷化较制氢反应热力学更有利.限制甲烷化反应后可提高H2选择性,其产氢机理主要为原料的直接裂解反应,且1 mol甲醇、乙酸与乙二醇可分别生成约0.999、1.940、1.999 mol的固态碳.同时限制甲烷化反应和积碳反应,在反应温度500 K、压力比Psys/PH2O为1.1时,水相重整甲醇、乙酸、乙二醇可得到H2选择性为74.98％、66.64％、71.38％,且3种原料转化率均大于99％.     

糠醛废渣用作秸秆成型粘结剂的试验研究

选用糠醛废渣作为玉米秸秆成型的粘结剂,在糠醛废渣添加量不同的条件下,对秸秆的成型效果进行了试验研究。试验结果表明：在玉米秸秆成型过程中加入适量的糠醛废渣,可以使秸秆在较低的压力下成型,降低了秸秆成型过程中的能量消耗。     

负载型固体碱催化光皮树油制备生物柴油

本文研究光皮树油在磷酸-乙醇作用下的脱胶、脱酸效果,酸值由23.18(KOH)/(mg/g)降到0.35(KOH)/(mg/g),磷脂含量由0.110%降至0.012%。在自制的K2CO3负载于ZrO2固体催化剂作用下,通过单因素分析,精炼的光皮树油制备生物柴油的最佳条件为:n(甲醇):n(光皮树油)=6:1、反应温度60℃、反应时间60min,催化剂加入量为5%。红外光谱分析证明,光皮树油与甲醇发生了酯交换反应,所得产物为生物柴油。     

复配乳化剂乳化生物油/柴油技

以非离子表面活性剂为乳化剂,对生物油和柴油混合制备乳化油技术进行了研究.以乳化油稳定性为评价指标,研究了乳化剂的选择,并考察了HLB值、乳化温度、乳化时间对乳化油稳定性的影响.试验结果表明:在乳化温度为30～50℃的条件下,以2%的司班80和吐温80复配液并辅以0.1%的正辛醇构成的HLB值为8的乳化剂乳化含有5%生物油和柴油的混合液,可以形成油包水(W/O)型乳化油,其稳定时间可达60h;显微镜照片显示,乳化油中粒径为5～15μm的生物油液滴占60%以上.     

低温等离子放电与催化剂结合方式对生物油提质的影响

为提高生物油的提质效率,在HZSM-5及Ti/HZSM-5催化的基础上引入低温等离子体技术,分析等离子体协同催化(PSC)和等离子体增强催化(PEC)等不同结合方式对精制生物油产率、理化特性、化学组成及催化剂稳定性的影响。结果表明,Ti改性和等离子体放电使精制生物油产率逐渐降低,Ti/HZSM-5(PEC)催化所得精制生物油产率较低,生物油质量分数为13. 84%,但烃类物质的分布得到明显改善;而Ti/HZSM-5(PSC)催化所得精制生物油中烃类总含量略低,但高氢碳比产物相对含量达68. 89%,理化特性较优,高位热值达到36. 52 MJ/kg; PSC方法等离子体对催化剂表面的冲击作用较强,使催化剂结焦量相对较低,Ti/HZSM-5(PSC)的结焦量较低,积分面积仅为5. 24%,催化稳定性较高。综合而言,基于Ti/HZSM-5的催化作用,PSC方法优于PEC方法。     

生物质热解油的化学组成及其研究进展

综述了生物质热解油的研究现状及应用前景,重点介绍了生物质热解油化学组成的分析方法,总述了生物质热解油的物化性质,进而归纳了几种常见生物质热解油,特别是城市污水污泥热解油、城市垃圾热解焦油、工业废油热解油、林业废料热解生物油和农作物热解油的化学组成及其性质;讨论了生物质热解油常见的改性办法,如催化加氢处理、沸石分子筛处理、催化裂解和乳化工艺的过程及其特点;展望了生物质热解油的研究前景,提出了相关建议。     

生物质快速热裂解制取生物油的研究

阐述了生物质热裂解机理,介绍了生物质热裂解液化技术的工艺流程,对生物质热裂解液化技术研发现状进行了总结。以榆木木屑为原料,在自制的小型流化床上,开展了生物质快速热裂解制取生物油的试验研究。试验结果表明,粒径小于0.2mm的生物质粒径对生物油产率影响不大,最高生物油产率为43.93wt%,并指出了生物油的应用方式,为生物质快速热裂解液化技术的研究提供了参考。     

生物质液化燃油的可利用性及转化技术

随着我国经济的飞速发展,特别是汽车工业的发展,石油资源的短缺逐渐成为制约经济持续发展的瓶颈。积极探索能够替代石油的能源及其生产技术必将具有深远的意义。我国地域辽阔,生物质资源丰富,但是其利用率却很低。为此,提出了生物质转化技术—热解的改进方法,其关键点在于能有效地从生物质中提炼出特性较好的生物质油,产物经适当处理后可作为内燃机燃料。     

物料种类对热解液化生物油成分的影响分析

以小型流化床做反应器,采用高铝矾土做床料,将玉米秸秆、松木屑等4种物料分别在500℃下进行热解,将热解气液化后得到的生物油进行成分分析。结果表明:不同种类生物油主要组分基本相同,都是酸类物质含量最多,但具体化合物种类及其相对含量具有一定的差异;玉米秸秆生物油中乙酸含量最大,其余主要是2-呋喃乙醇、2-环戊烯酮、苯酚及其衍生物,另外3种生物油羟基乙酸含量最大,苯酚类物质在不同生物油中含量相差不大,其中稻壳生物油含有较多的3,4-二羟基甲苯;大量醛、酮取代基苯酚类化合物的存在证明了生物油具有高的含氧量和亲水性,使得生物油含水率高而且不易除去。     

非贵金属类甲烷催化燃烧催化剂的研究进展

甲烷作为天然气的主要成分,研究其低温下的催化活化对其应用有着重要意义。文章重点针对甲烷催化燃烧技术,归纳了近年来此技术在非贵金属催化剂研究方面的进展,重点阐述了催化剂制备方法对催化剂发展的影响,并且探讨了甲烷催化燃烧技术相关催化剂未来的发展方向。     

生物质快速热解反应条件对生物油成分的影响

在利用流化床快速热解生物质制取生物油的工艺基础上,对影响生物油成分的主要因素进行了分析：在生物质快速热解过程中,当热解温度、物料种类、催化剂、载气等参数发生变化时,生物油成分也会发生变化;生物质原料对于生物油的化学成分影响较大,而热解条件则对生物油化学成分的相对含量具有显著影响;可有针对性地选择反应条件及原料种类进行热解,以获得所需要品质的生物油.     

生物质整合式流化床热解制油系统试验研究

提出了一种将生物质通过热化学方法转化为液体燃料的整合式流化床热解系统,该系统能实现液体燃料的分级制取和能源的综合利用。给料系统的独特设计确保了颗粒状生物质物料能以最大速率20kg／h顺利供给流化床反应器。试验分析了反应温度对生物质热解产物分布的影响,500℃的中温有利于生物油产量的最大化。通过气相色谱和傅里叶红外光谱联用分析仪确定了生物油的主要组分为含有酮、醛取代基的苯酚类和少量的酸、酯类化合物。     

浅谈三元催化转换器的使用

从对三元催化转换器的结构、作用和影响三元催化转换器正常工作的诸多因素的分析,得出了保证三元催化转换器正常使用的几点注意事项。