胜利褐煤与沙柳在亚/超临界水-乙醇体系中共液化工艺的研究

发布时间：2023-08-11 16:15

　　本实验使用的原料为沙柳和胜利褐煤,在亚/超临界水-乙醇体系中将二者进行共液化,采用单因素实验法研究了不同的因素对液化的影响,利用FTIR、SEM、XRD、GC-MS以及热重分析等手段对液化产物和残渣进行表征分析。在水-乙醇体系中,探究了溶剂比例、反应温度、反应时间、沙柳质量和催化剂对沙柳液化的影响。结果得出:(1)沙柳质量4g,水和乙醇体积比5:5,反应时间60min,反应温度260℃的条件下,沙柳的液化率、油产率、沥青质产率分别为92.91%、65.56%、4.14%。乙醇与水的混合溶剂比单一溶剂效果更好。(2)叔丁醇钾、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、NaOH促进了沙柳的裂解。可能是碱性催化剂促进了脱甲氧基反应,使芳香化合物生成量增加,提高其挥发物产率,从而沙柳的液化率提升。(3)对沙柳及其液化残渣做FTIR、SEM、XRD以及热重分析,发现在液化过程中,沙柳中的木质素、纤维素以及半纤维素降解生成苯环类和羰基类的化合物。沙柳液化残渣中有少量SiO2且结晶度下降。在亚/超临界水-乙醇体系中,探究了反应温度、反应时间、胜利褐煤质量和催化剂对胜利褐煤液化的影响。结果表明:(1)胜利褐煤质量2...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 生物质能源
        1.1.1 生物质基本概念
        1.1.2 生物质能简介
        1.1.3 沙柳简介
    1.2 生物质液化研究概况
    1.3 煤炭资源
        1.3.1 煤的基本组成
        1.3.2 煤直接液化原理
        1.3.3 煤直接液化工艺
    1.4 煤直接液化研究概况
    1.5 煤与生物质共液化研究概况
    1.6 超临界液化
    1.7 研究内容及意义
    1.8 论文创新点
2 实验部分
    2.1 实验材料及试剂
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验试剂
    2.2 主要实验仪器及设备
    2.3 实验方法和步骤
        2.3.1 液化方法
        2.3.2 液体分离方法
        2.3.3 计算方法
    2.4 表征方法
        2.4.1 红外光谱分析
        2.4.2 热重分析
        2.4.3 X射线衍射(XRD)分析
        2.4.4 扫描电镜(SEM)分析
        2.4.5 水-乙醇不同配比时的临界参数数据
3 沙柳在水-乙醇体系中液化的实验研究
    3.1 沙柳液化影响因素的研究
        3.1.1 溶剂比例的影响
        3.1.2 反应温度对沙柳液化的影响
        3.1.3 反应时间对沙柳液化的影响
        3.1.4 沙柳质量对液化的影响
        3.1.5 催化剂对沙柳液化的影响
    3.2 沙柳液化产物红外表征
        3.2.1 沙柳液化不同时间时,液化油红外分析
        3.2.2 沙柳在不同反应温度下,液化油红外分析
        3.2.3 不同溶剂比例条件下,沙柳液化油红外分析
        3.2.4 加入不同催化剂,沙柳液化油红外分析
        3.2.5 沙柳液化残渣红外分析
    3.3 沙柳及其液化残渣热重分析
    3.4 沙柳及其液化残渣扫描电镜(SEM)分析
    3.5 沙柳及其液化残渣X射线衍射(XRD)分析
    3.6 本章小结
4 胜利褐煤在亚/超临界水-乙醇体系中液化的实验研究
    4.1 胜利褐煤液化影响因素的研究
        4.1.1 温度对胜利褐煤液化的影响
        4.1.2 胜利褐煤质量对液化的影响
        4.1.3 反应时间对胜利褐煤液化的影响
        4.1.4 催化剂对胜利褐煤液化的影响
    4.2 胜利褐煤液化产物红外表征
        4.2.1 不同反应温度下,胜利褐煤液化油红外光谱分析
        4.2.2 不同溶剂,胜利褐煤液化油红外光谱分析
        4.2.3 不同反应时间,胜利褐煤液化油红外光谱分析
        4.2.4 加入不同催化剂,胜利褐煤液化油红外光谱分析
        4.2.5 胜利褐煤及液化残渣红外分析
    4.3 胜利褐煤及其液化残渣热重分析
    4.4 胜利褐煤及其液化残渣扫描电镜(SEM)分析
    4.5 本章小结
5 沙柳与胜利褐煤在亚/超临界水-乙醇体系中共液化的实验研究
    5.1 沙柳与胜利褐煤共液化影响因素的研究
        5.1.1 反应温度对共液化的影响
        5.1.2 反应时间对共液化的影响
        5.1.3 催化剂对共液化的影响
        5.1.4 煤与沙柳比例对共液化的影响
    5.2 沙柳与胜利褐煤共液化产物红外表征
        5.2.1 原料不同,液化油的红外分析
        5.2.2 不同溶剂的共液化油红外分析
        5.2.3 反应时间不同的液化油红外分析
        5.2.4 反应温度不同的液化油红外分析
        5.2.5 加入不同催化剂的共液化油红外分析
        5.2.6 沙柳、胜利褐煤及共液化残渣红外分析
    5.3 原料及共液化残渣热重分析
    5.4 原料及其共液化残渣扫描电镜分析
    5.5 生物油GC-MS分析
    5.6 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3841357