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文檔簡(jiǎn)介
1、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(duì)如何高效利用生物質(zhì)氣化焦油的問(wèn)題,結(jié)合 HZSM-5催化劑的催化溫度相對(duì)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(duì)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(guò)對(duì)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
2、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(duì)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(lái)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
3、℃,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。為改善這種狀況,后續(xù)實(shí)驗(yàn)在 Ni/HZSM-5催化劑的基礎(chǔ)上,添加助劑MgO(MgO不僅可以提高催化劑活性,還能使催化劑減少表面積碳)。結(jié)果表明:MgO負(fù)載量為2 wt%時(shí),催化劑活性最高,與Ni/HZSM-5相比,催化裂解積碳率降低了7.51 wt%,氣體產(chǎn)物的熱值也由原來(lái)的6.402 MJ/Nm3升高到7.636 MJ/
4、Nm3。
為進(jìn)一步探究催化劑酸性對(duì)積碳的影響以及提高氣體產(chǎn)物品位,本文用不同Si/Al比(25,50,80,360)的HZSM-5進(jìn)行調(diào)配,在不同Si/Al比的HZSM-5上負(fù)載Ni或Ni-MgO。結(jié)果表明,在僅負(fù)載Ni的情況下,Ni/HZSM-5(50)的催化活性相對(duì)較好。而添加助劑MgO后,無(wú)論從氣體熱值還是焦油轉(zhuǎn)化率、積碳率結(jié)果來(lái)分析,Ni-MgO/HZSM-5(25)的催化效果最好。說(shuō)明MgO不僅可以使催化劑表面積碳減
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