氧化钙条件下焦油主要组分的催化裂解

为降低煤气化时焦油产率、提高煤气产率，利用固定床反应器研究了焦油的两种主要组分苯和甲苯在氧化钙条件下的裂解反应特性，探讨了氧化钙的催化机理。实验结果表明，与石英砂条件下相比，氧化钙在苯和甲苯裂解反应中具有催化作用，改变了反应路径，使苯和甲苯裂解活化能分别下降２８．６６％，４７．８７％，频率因子分别下降３，６个数量级；相同转化率所需温度分别下降约１５０℃，１００℃；碳析出量降低，气态裂解产物总产率提高。     

镍基整体式催化剂重整净化生物制粗燃气性能的研究(英文)

以萘为焦油模型化合物,考察了镍基整体式催化剂上生物质粗燃气干重整和临氧重整的性能。镍基重整催化剂表现出良好的催化重整活性,焦油全部转化为H2、CO及微量轻质组分。在750℃下连续反应108h,未检测到反应器压降变化和CH4与焦油转化率下降,整体式催化剂表现出较好的活性和稳定性。     

镍基整体式催化剂重整净化生物制粗燃气性能的研究

以萘为焦油模型化合物，考察了镍基整体式催化剂上生物质粗燃气干重整和临氧重整的性能。镍基重整催化剂表现出良好的催化重整活性，焦油全部转化为H2、CO及微量轻质组分。在750℃下连续反应108h，未检测到反应器压降变化和CH4与焦油转化率下降，整体式催化剂表现出较好的活性和稳定性。     

生物质制取氢气和生物油液体燃料

催化水蒸气重整由生物质快速裂解得到的生物油制取氢气,催化剂C12A7-O^-／15％Mg显示了很高的活性,并在我们所研究的几种催化剂中具有最高的氢产率．在最佳重整条件（T=750℃,S／C=6．0,GHSV=26000h^-1）下,得到70％的氢产率和约93％的最大碳转化率．结果显示,氢产率和碳转化率对温度和S／C（水蒸气和碳的摩尔比）具有选择性．目前结果表明,由水蒸气重整生物油制取的生物油舍成气,用费托合成法直接合成洁净液体生物油燃料将是一个很有前景的选择．研究了由生物油合成气制备的费托合成液体燃料的特征,在典型的反应条件（T=300℃,P=1．5MPa,W／F=12．5gcat·h／mol）下,总碳转化率（包括CO和CO2）约36％,C5＋的选择性约44％．     

生物质热解过程中焦油形成机理的研究

以组成生物质的纤维素和木质素为研究对象,考查了焦油的成分随温度的变化关系,并对焦油的形成机理进行探讨.实验结果发现:纤维素在热解过程中收集到的焦油组成主要以酸、醛、酮、酚为主,且随温度的增加,焦油组成中的酸、醛、酮、酚组份发生二次热裂解向苯、萘等芳香化程度增加的过程转化,而木质素在热解过程中收集到的焦油组成主要以苯、甲苯以及多环芳烃为主,且随温度增加,甲苯进一步向苯及多环芳烃进行转化.     

竹加工剩余物与聚丙烯共催化热裂解的研究

采用专用的工艺共裂解竹加工剩余物与聚合物废弃物,优化竹加工剩余物与聚丙烯共催化热裂解工艺。实验以转化率及转化组分为指标,对物料配比、反应温度、催化剂等因素进行对比实验;以气相色谱分析气体产物中各组分的分布。结果表明,在物料比为6∶4,温度为440℃时,使用分子筛催化剂,能促进反应程度,生物质与聚合物共热解具有协同作用,提高转化率,气体烃C3和C4占总气体烃的67.41%。     

生物质焦油催化裂解过程中二次焦油成分

以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床反应器实验台上进行了催化裂解实验,研究了反应温度和催化剂种类对生物质焦油的裂解反应产物———二次焦油成分的影响规律。在高铝砖作为催化剂作用下,随着温度的升高,二次焦油构成有芳香化的趋势,多环芳烃的种类和含量都在增加。反应温度的提高有利于焦油的深度转化,二次焦油产率降低;但是高温下生成的二次焦油芳化程度更高,更容易引起催化剂积炭失活。当反应温度为900℃时,碱性催化剂白云石和石灰岩作用下二次焦油成分相似,以复杂的大分子环烃为主,而且焦油成分种类减少到10种左右;酸性催化剂高铝砖作用下焦油成分仍然很复杂,有将近30种,除了含有大分子环烃外,还含有部分石蜡烃,芳香族种类很多,多以双环、三环以及四环的形式存在。     

生物质高温热解气、液、固三相产物及碳烟生成特性

为了研究生物质高温热解气化特性,特别是在此过程中碳烟的形成机理,在一维沉降炉内对麦秆和杨树木屑于900~1 300℃进行高温热解,收集热解产生的气、液、固三相及碳烟产物,对热解产物的产率(产物与生物质干基的质量比)、形貌及组分进行分析,对比了两种生物质热解产物特性并重点分析热解碳烟的形成机理。结果表明,麦秆、木屑热解碳烟的产率随着温度的升高而升高,分别为0.28%~2.40%和0.34%~6.30%,热解焦炭的产率随着温度的升高逐渐降低,分别为2.8%~7.3%和0.29%~2.9%。木屑由于具有较高的木质素和纤维素组分,会产生更多的碳烟;麦秆由于具有高灰分和抽提物含量,会生成更多的焦炭。麦秆的不凝性气体产率为47%~69%,木屑的为59%~77%,热解产气率总体随温度的升高而升高。两种生物质热解的焦油产率均低于1.6%,温度升高至1 200℃时焦油完全转化,焦油的组分几乎均为芳烃类物质。生物质的热解过程中,在900~1 100℃时,碳烟的形成为小分子烃类气体裂解和大分子焦油缩聚机理共同作用的结果,在温度超过1 100℃时,增长的碳烟主要是通过小分子烃类气体裂解的途径生成。     

熔融盐用于焦油模型化合物甲苯热转化的研究

熔融盐具有良好的热化学稳定性、较大的导热系数及较低的熔点,是一种非常有前景的裂解反应介质和催化剂。采用三元碱金属碳酸盐(Li_2CO_3-Na_2CO_3-K_2CO_3)体系,探究熔融盐催化甲苯裂解及水蒸气重整的反应规律,并对其产物进行分析。结果表明:甲苯高温裂解产生了H_2、CH_4、部分液相多环芳烃和积碳,且随着反应温度升高,甲苯转化率提高;熔融盐促进了甲苯甲基上的C—H键断裂,增加了气体和多环芳烃的产量,与无熔融盐热裂解相比甲苯转化率明显提高;水蒸气的引入改变了甲苯的热转化路径及产气组成,增加了小分子气体H_2、CO、CO_2的产量,减少了PAHs的生成,且可使积碳量明显降低;在熔融盐条件下,甲苯与水蒸气反应积碳量较无熔融盐中显著降低,气体产量则明显增加。     

秸秆气化焦油在负载复合金属的HZSM-5分子筛上的催化裂解反应的研究

对生物质秸秆气化焦油的催化裂解进行了实验研究,用浸渍法在HZSM-5分子筛上负载复合金属制备催化剂,在不同的反应条件下进行实验,发现该催化剂能促进焦油转化为气体可燃成分,对降低焦油含量具有明显的效果.     

高温煤气中NH3、有机硫、HCl及焦油蒸气的同时脱除

在固定床反应器中对高温煤气中NH3、有机硫化物、HCl及焦油蒸气4种污染物进行了单独和同时脱除的研究,其中选择CS2和1－甲基分茶分别作为高温煤气中有机硫化物和焦油蒸气的模型化合物。研究得出,高温煤气中氨催化分解和1－甲基萘化裂解的最佳催化剂同为Ni－3催化剂,CS2转化的最佳催化剂为硫化态的Ni－3催化剂,最好的脱氯剂为ECl。在NH3、CS2、HCl及1－甲基萘4种污染物同时存在时,将上述脱除剂组合在一起进行同时脱除实验表明：ECl脱氯剂对HCl的转化率和Ni－3催化剂对1－甲基萘的转化率均为100％,氧化态的Ni－3催化剂对NH3的转化率和硫化态的Ni－3催化剂对CS2的转化率则随温度的升高而增加,在300－550℃之间,氨的最大转化率为79％,CS2的最大转化率为88％。     

催化裂化条件对处理生物质热解焦油的影响

为了研究催化裂化条件对生物质热解焦油处理的影响,以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床反应器实验台上,研究了石灰石、白云石和高铝砖3种催化剂作用下,温度、催化剂尺寸、床高等反应条件对焦油裂化的影响规律。实验结果表明,石灰石对焦油裂化有较好的催化效果,它作用下的产气率高,而且它是天然矿石,加工成本低,煅烧后耐磨性比白云石好,很适合生物质热解工艺中作为焦油裂化的催化剂使用。实验结果还表明提高裂化温度、增加床高、减小床料粒径都能有效地促进焦油深度裂化。该文结果可为焦油催化裂化工程设计提供指导。     

微乳体系中苯部分加氢制备环己烯

采用OP-10/甲醇/苯/水构建的微乳反应体系,以骨架镍为催化剂,考察了反应温度、反应压力、反应时间以及V(水)∶V(苯)对反应选择性及转化率的影响。结果表明,乳化体系中苯选择加氢反应的最佳反应条件如下:反应温度为150℃,反应压力为4.0 MPa,V(水)∶V(苯)为3.0,反应时间为30 min。在此条件下,苯转化率达19.65%,环己烯收率为5.61%,环己烯选择性为28.55%。     

负载杂多酸催化剂催化合成直链烷基苯的研究

在固定床反应器和一定的反应条件下，考察了改变苯烯摩尔比对负载杂多酸催化剂催化合成直链烷基苯的活性和选择性的影响。实验结果表明，随着苯烯比的增加，十二烯的转化率和2位-十二烷基苯的选择性均有所增加。在苯烯摩尔比4∶1、液体质量总空速10h^-1、温度120℃和液固反应条件下，对催化剂的稳定性进行了实验考察，结果显示，连续反应70h后，负载杂多酸催化剂的活性明显下降。利用SEM、FT-IR和TG等对失活催化剂进行了基本表征，结果表明积炭可能是引起负载杂多酸催化剂失活的主要原因。     

焦油裂解时氧化钙失活的活性再生特性研究

在固定床反应器上,以焦油的两种主要组份苯和甲苯为对象,对氧化钙失活后通过燃烧实验研究其催化活性的再生特性,测定了再生氧化钙条件下的裂解反应动力学参数．实验结果表明,通过空气条件下燃烧,氧化钙的活性得到部分再生,相同温度下,再生条件下气态裂解产物减少．     

含焦油生物质气化气再燃还原NO的实验研究

采用生物质气化再燃技术,在管式流动试验台上对上吸式生物质气化炉产生的含焦油生物质气化气再燃还原NO进行实验研究.结果表明,对应一定的生物质气流量,含焦油生物质气还原NO过程中存在最佳氧量;NO还原效率随温度升高而增加,但氧气不足时温度过高容易使焦油聚合生成碳黑,导致还原效率下降;通过对比含焦油生物质气与单纯小分子气体还原NO的实验趋势,充分体现了焦油的突出作用.在本文实验范围内,含焦油生物质气还原NO效率最高达80%,是适合生物质能资源化利用的一种很好的方式.     

Hydrogen production by reforming methane in a corona inducing dielectric barrier discharge and catalyst hybrid reactor

A novel corona inducing dielectric barrier discharge(CIDBD) and catalyst hybrid reactor was developed for reforming methane. This corona inducing technique allows dielectric barrier discharge(DBD) to occur uniformly in a large gap at relatively low applied voltage.Hydrogen production by reforming methane with steam and air was investigated with the hybrid reactor under atmospheric pressure and temperatures below 600°C.The effects of input power,O2/C molar ratio and preheat temperature on methane conversion and hydrogen selectivity were investigated experimentally.It was found that higher methane conversions were obtained at higher discharge power,and methane conversion increased significantly with input power less than 50 W;the optimized molar ratio of O2/C was 0.6 to obtain the highest hydrogen selectivity(112%);under the synergy of dielectric barrier discharge and catalyst,methane conversion was close to the thermodynamic equilibrium conversion rate.