本文主要研究内容
作者刘胜男（2019）在《改性HZSM-5催化纤维素快速热解挥发物定向制备轻质芳烃》一文中研究指出：生物油酸度高、氧含量高、不稳定且低热值,限制了其大规模高效利用。对生物质热解挥发分进行催化重整可显著提高生物油品质,尤其是利用具有选择性催化功能的分子筛催化剂可得到大量轻质芳烃。轻质芳烃是重要的化工原料,利用生物质生产轻质芳烃是实现它们可持续化生产的重要方法。然而生物质转化为芳烃的机理还不明确,并且芳烃的产量与选择性还有待进一步提高。本文以获得轻质芳烃制得高品质油,揭示其中的催化反应过程为目标进行了以下研究:首先使用5A、SAPO-34、HY、BETA和HZSM-5(Z5)五种沸石催化剂进行纤维素的催化快速热解(CFP),探究了沸石的孔隙和酸度与苯、甲苯、乙苯、二甲苯和萘等轻质芳烃(BTEXN)产率和选择性之间的关系。结果表明:沸石的酸度和孔径均显著影响生物油的组成,尤其是芳烃和积炭的产生。5A和SAPO-34催化所得生物油具氧含量较高,弱酸性沸石HY和BETA所得BTEXN的碳产率仅为6.5%和9.0%。由于合适的孔径分布和酸性位点,Z5的BTEXN碳产率高达21.1%。通过程序升温氧化分析沉积在沸石上的结焦发现,孔道与酸性对积炭的形成均有直接的影响。通过详细分析生物油和气体的组成,提出了酸性位催化挥发物向不凝气体、芳烃和焦炭转化的三种可能机制。为了进一步降低积炭产率从而提高芳烃产率,对Z5的孔结构和可接近的活性位点进行了进一步的修饰改性。利用浸出剂HF和Ni对Z5进行了改性,并在下坠床石英反应器中研究了它们对纤维素的CFP的催化效果。结果显示经0.5 mol/L HF改性的Z5(0.5F-Z5)显示出优异的轻质芳烃产率,这可归因于小介孔(2-10 nm)的增多和脱铝过程中Br?nsted酸位点的减少。同时,由于脱氧/氢化反应的改善,1 wt%Ni负载后产生比0.5F-Z5更多的BTEXN。在1 wt%Ni-0.5 mol/LHF-Z5上获得了最高的BTEXN产率(31.3%),与Z5相比增加了44.9%。此外,基于生物油的组成和催化剂表征,分析了在不同活性中心上的反应路线和酸催化反应过程。为得到高品质生物油,提高轻质芳烃在焦油中的选择性,选用具有临氢脱烷基性能的金属Pt进行双功能催化。将Pt直接负载到Z5上明显提高了BTEXN的选择性,其中0.2Pt-Z5的选择性达到最高值(87.4%)。这归因于Pt与酸性位点紧密结合后产生的协同作用,导致临氢脱烷基化作用的增强。而Pt负载到FZ5上显著提高了苯产率,催化剂中小介孔的产生有助于Pt发挥更有力的催化效果。
Abstract
sheng wu you suan du gao 、yang han liang gao 、bu wen ding ju di re zhi ,xian zhi le ji da gui mo gao xiao li yong 。dui sheng wu zhi re jie hui fa fen jin hang cui hua chong zheng ke xian zhe di gao sheng wu you pin zhi ,you ji shi li yong ju you shua ze xing cui hua gong neng de fen zi shai cui hua ji ke de dao da liang qing zhi fang ting 。qing zhi fang ting shi chong yao de hua gong yuan liao ,li yong sheng wu zhi sheng chan qing zhi fang ting shi shi xian ta men ke chi xu hua sheng chan de chong yao fang fa 。ran er sheng wu zhi zhuai hua wei fang ting de ji li hai bu ming que ,bing ju fang ting de chan liang yu shua ze xing hai you dai jin yi bu di gao 。ben wen yi huo de qing zhi fang ting zhi de gao pin zhi you ,jie shi ji zhong de cui hua fan ying guo cheng wei mu biao jin hang le yi xia yan jiu :shou xian shi yong 5A、SAPO-34、HY、BETAhe HZSM-5(Z5)wu chong fei dan cui hua ji jin hang qian wei su de cui hua kuai su re jie (CFP),tan jiu le fei dan de kong xi he suan du yu ben 、jia ben 、yi ben 、er jia ben he nai deng qing zhi fang ting (BTEXN)chan lv he shua ze xing zhi jian de guan ji 。jie guo biao ming :fei dan de suan du he kong jing jun xian zhe ying xiang sheng wu you de zu cheng ,you ji shi fang ting he ji tan de chan sheng 。5Ahe SAPO-34cui hua suo de sheng wu you ju yang han liang jiao gao ,ruo suan xing fei dan HYhe BETAsuo de BTEXNde tan chan lv jin wei 6.5%he 9.0%。you yu ge kuo de kong jing fen bu he suan xing wei dian ,Z5de BTEXNtan chan lv gao da 21.1%。tong guo cheng xu sheng wen yang hua fen xi chen ji zai fei dan shang de jie jiao fa xian ,kong dao yu suan xing dui ji tan de xing cheng jun you zhi jie de ying xiang 。tong guo xiang xi fen xi sheng wu you he qi ti de zu cheng ,di chu le suan xing wei cui hua hui fa wu xiang bu ning qi ti 、fang ting he jiao tan zhuai hua de san chong ke neng ji zhi 。wei le jin yi bu jiang di ji tan chan lv cong er di gao fang ting chan lv ,dui Z5de kong jie gou he ke jie jin de huo xing wei dian jin hang le jin yi bu de xiu shi gai xing 。li yong jin chu ji HFhe Nidui Z5jin hang le gai xing ,bing zai xia zhui chuang dan ying fan ying qi zhong yan jiu le ta men dui qian wei su de CFPde cui hua xiao guo 。jie guo xian shi jing 0.5 mol/L HFgai xing de Z5(0.5F-Z5)xian shi chu you yi de qing zhi fang ting chan lv ,zhe ke gui yin yu xiao jie kong (2-10 nm)de zeng duo he tuo lv guo cheng zhong Br?nstedsuan wei dian de jian shao 。tong shi ,you yu tuo yang /qing hua fan ying de gai shan ,1 wt%Nifu zai hou chan sheng bi 0.5F-Z5geng duo de BTEXN。zai 1 wt%Ni-0.5 mol/LHF-Z5shang huo de le zui gao de BTEXNchan lv (31.3%),yu Z5xiang bi zeng jia le 44.9%。ci wai ,ji yu sheng wu you de zu cheng he cui hua ji biao zheng ,fen xi le zai bu tong huo xing zhong xin shang de fan ying lu xian he suan cui hua fan ying guo cheng 。wei de dao gao pin zhi sheng wu you ,di gao qing zhi fang ting zai jiao you zhong de shua ze xing ,shua yong ju you lin qing tuo wan ji xing neng de jin shu Ptjin hang shuang gong neng cui hua 。jiang Ptzhi jie fu zai dao Z5shang ming xian di gao le BTEXNde shua ze xing ,ji zhong 0.2Pt-Z5de shua ze xing da dao zui gao zhi (87.4%)。zhe gui yin yu Ptyu suan xing wei dian jin mi jie ge hou chan sheng de xie tong zuo yong ,dao zhi lin qing tuo wan ji hua zuo yong de zeng jiang 。er Ptfu zai dao FZ5shang xian zhe di gao le ben chan lv ,cui hua ji zhong xiao jie kong de chan sheng you zhu yu Ptfa hui geng you li de cui hua xiao guo 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国矿业大学的刘胜男，发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文，是一篇关于纤维素论文,催化快速热解论文,改性论文,芳烃论文,积炭论文,中国矿业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国矿业大学2019-07-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。