陶瓷基镍钴双金属催化剂催化重整煤焦油研究
发布时间:2021-02-26 13:01
煤焦油是煤化工生产过程中产生的一种成分复杂、有刺激性气味的黑色粘稠液态副产物。焦油的存在降低了气化效率,容易对管道、设备等造成堵塞和腐蚀,同时对人体健康和环境安全构成威胁。因此有效去除煤气化产品气中的煤焦油尤为重要。催化重整是一种高效的焦油热化学转化方法,然而研究对象多为焦油模拟物和生物质焦油,对煤焦油的研究极少。镍基催化剂作为一种广泛应用的金属催化剂,能够有效分解焦油组分和调整产气成分,但其也存在高温下易积碳、易烧结等问题。通过添加助剂可以有效增强催化剂抗积碳性能,提高催化效率。本研究首先对煤焦油的物化特性、组成及热解过程进行了表征分析;随后制备、表征了不同镍钴比的陶瓷基镍钴双金属催化剂并进行了活性测试;最后利用制备的催化剂进行了煤焦油的催化蒸汽重整制氢研究。具体工作和结论如下:(1)利用卡尔费休水分测定仪、氧弹量热仪、元素分析仪、红外光谱仪(FTIR)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)等对实验用煤气化焦油的物化性质及组成进行分析。结果表明,煤气化焦油含水率为14.90%;热值为27.26 MJ/kg;元素组成以碳、氢、氧为主,含有微量氮和硫;成分复杂,主要包括酚系物、萘系物和长链...
【文章来源】:大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:80 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 煤焦油
1.1.1 煤焦油的产生
1.1.2 煤焦油的组成与危害
1.2 焦油处理技术
1.2.1 物理法
1.2.2 热裂解法
1.2.3 催化重整法
1.3 金属催化剂催化重整焦油研究进展
1.3.1 焦油模拟物的催化重整研究
1.3.2 真实焦油的催化重整研究
1.4 本文研究内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
2 实验样品及分析方法
2.1 主要实验仪器及化学试剂
2.2 实验原料分析
2.2.1 实验样品
2.2.2 煤焦油的理化性质分析方法
2.2.3 煤焦油热分析方法
2.3 催化剂的制备与表征方法
2.3.1 催化剂制备方法
2.3.2 催化剂表征方法
2.4 煤焦油催化重整实验
2.4.1 实验装置及方法
2.4.2 重整气分析方法
2.4.3 重整油分析方法
2.4.4 反应后催化剂分析方法
2.4.5 数据处理方法
3 煤焦油样品分析结果
3.1 煤焦油理化性质分析
3.2 煤焦油红外分析
3.3 煤焦油GC-MS分析
3.4 煤焦油热重分析
3.4.1 煤焦油热解过程分析
3.4.2 动力学参数确定
3.5 Py-GC/MS分析
4 催化剂表征结果分析与活性测试
4.1 催化剂表征结果分析
4.1.1 催化剂外观
4.1.2 催化剂的TPR分析
4.1.3 催化剂的XRD分析
4.1.4 催化剂的SEM/EDX分析
4.1.5 催化剂的BET分析
4.2 催化剂活性测试
4.2.1 镍钴双金属组分对催化活性的影响分析
4.2.2 不同镍钴比催化剂对产气与产氢影响分析
4.2.3 不同镍钴比催化剂对产气成分影响分析
4.2.4 不同镍钴比催化剂的积碳分析
4.3 本章小结
5 煤焦油催化重整制氢实验
5.1 反应温度对煤焦油催化重整制氢的影响
5.1.1 重整气分析
5.1.2 反应后催化剂积碳分析
5.2 水油比对焦油催化重整制氢的影响
5.2.1 重整气分析
5.2.2 反应后催化剂积碳分析
5.3 重时空速对焦油催化重整制氢的影响
5.3.1 重整气分析
5.4 持久实验研究
5.4.1 重整气分析
5.4.2 反应后催化剂分析
5.4.3 重整油GC-MS分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号:3052624
【文章来源】:大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:80 页
【学位级别】:硕士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 煤焦油
1.1.1 煤焦油的产生
1.1.2 煤焦油的组成与危害
1.2 焦油处理技术
1.2.1 物理法
1.2.2 热裂解法
1.2.3 催化重整法
1.3 金属催化剂催化重整焦油研究进展
1.3.1 焦油模拟物的催化重整研究
1.3.2 真实焦油的催化重整研究
1.4 本文研究内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
2 实验样品及分析方法
2.1 主要实验仪器及化学试剂
2.2 实验原料分析
2.2.1 实验样品
2.2.2 煤焦油的理化性质分析方法
2.2.3 煤焦油热分析方法
2.3 催化剂的制备与表征方法
2.3.1 催化剂制备方法
2.3.2 催化剂表征方法
2.4 煤焦油催化重整实验
2.4.1 实验装置及方法
2.4.2 重整气分析方法
2.4.3 重整油分析方法
2.4.4 反应后催化剂分析方法
2.4.5 数据处理方法
3 煤焦油样品分析结果
3.1 煤焦油理化性质分析
3.2 煤焦油红外分析
3.3 煤焦油GC-MS分析
3.4 煤焦油热重分析
3.4.1 煤焦油热解过程分析
3.4.2 动力学参数确定
3.5 Py-GC/MS分析
4 催化剂表征结果分析与活性测试
4.1 催化剂表征结果分析
4.1.1 催化剂外观
4.1.2 催化剂的TPR分析
4.1.3 催化剂的XRD分析
4.1.4 催化剂的SEM/EDX分析
4.1.5 催化剂的BET分析
4.2 催化剂活性测试
4.2.1 镍钴双金属组分对催化活性的影响分析
4.2.2 不同镍钴比催化剂对产气与产氢影响分析
4.2.3 不同镍钴比催化剂对产气成分影响分析
4.2.4 不同镍钴比催化剂的积碳分析
4.3 本章小结
5 煤焦油催化重整制氢实验
5.1 反应温度对煤焦油催化重整制氢的影响
5.1.1 重整气分析
5.1.2 反应后催化剂积碳分析
5.2 水油比对焦油催化重整制氢的影响
5.2.1 重整气分析
5.2.2 反应后催化剂积碳分析
5.3 重时空速对焦油催化重整制氢的影响
5.3.1 重整气分析
5.4 持久实验研究
5.4.1 重整气分析
5.4.2 反应后催化剂分析
5.4.3 重整油GC-MS分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号:3052624
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