过渡金属氧化物担载型USY分子筛对神东煤的热解特性研究
发布时间：2022-08-12 19:32
煤炭作为我国储量丰富的一次能源,在能源消费中的地位短时期内不会改变,煤热解是煤液化、煤气化等煤转化过程中的重要环节,在热解的过程中加入合适的催化剂能改变热解产物的组成,改善热解焦油的品质。本文主要研究了金属改性的USY催化剂对神东煤在粉-粒流化床上催化热解行为的影响。以商业USY分子筛为载体,用浸渍的方式制备了不同负载量的单/双金属氧化物担载型催化剂,并用ICP、XRD、NH3-TPD、BET等手段表征了催化剂的结构和性能。表征结果表明:浸渍的金属均能有效的负载到催化剂上,负载金属后催化剂的弱酸增加而强酸减少,比表面积和孔容也减少,且金属的引入不会破坏载体的结构。粉-粒流化床实验结果表明:催化剂的加入主要作用于神东煤的热解挥发物,半焦收率变化不明显。USY分子筛的酸性位会增加热解水和气体的收率,积碳量也增加,焦油中酚类、脂肪烃、单环芳烃以及含氧化合物的收率降低,萘类芳烃收率增加显著。负载WO3后,焦油收率降低,其中酚类物质增加,萘类芳烃、单环芳烃、脂肪烃以及杂原子化合物减少,热解气中含氧气体的收率明显增加,负载量为6%时,气体收率达到了最大值...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 我国的能源结构特点
1.1.2 我国的煤炭资源利用现状
1.2 煤的热解
1.2.1 煤的热解过程与发生的化学反应
1.2.2 煤热解过程的影响因素
1.3 煤热解催化剂的研究进展
1.3.1 金属类催化剂
1.3.2 分子筛及其负载类催化剂
1.3.3 煤基催化剂
1.3.4 矿物质催化剂
1.4 本文研究意义及内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验装置与方法
2.1 实验样品与试剂
2.1.1 煤样的选取和制备
2.1.2 实验所需其它试剂
2.2 催化剂的制备
2.2.1 载体的制备
2.2.2 单金属催化剂的制备
2.2.3 双金属催化剂的制备
2.3 实验装置与方法
2.3.1 实验装置
2.3.2 产物分析方法
2.4 表征及分析实验设备
2.5 本章小结
第三章 单金属催化剂对神东煤热解行为的影响
3.1 催化剂的表征
3.1.1 催化剂的元素分析
3.1.2 催化剂的晶体结构
3.1.3 催化剂的酸性
3.1.4 催化剂的孔结构
3.2 单金属催化剂对神东煤的催化热解反应
3.2.1 催化剂对热解产物收率的影响
3.2.2 催化剂对热解气的影响
3.2.3 催化剂对热解焦油的影响
3.3 本章小结
第四章 双金属催化剂对神东煤热解行为的影响
4.1 Ni/W-USY催化剂对神东煤催化热解反应
4.1.1 Ni/W-USY催化剂的表征
4.1.2 Ni/W-USY催化剂对热解产物收率的影响
4.1.3 Ni/W-USY催化剂对热解气的影响
4.1.4 Ni/W-USY催化剂对热解焦油的影响
4.2 Fe/W-USY催化剂对神东煤的催化热解反应
4.2.1 Fe/W-USY催化剂的表征
4.2.2 Fe/W-USY催化剂对热解产物收率的影响
4.2.3 Fe/W-USY催化剂对热解气的影响
4.2.4 Fe/W-USY催化剂对热解焦油的影响
4.3 Co/W-USY催化剂对神东煤的催化热解反应
4.3.1 Co/W-USY催化剂的表征
4.3.2 Co/W-USY催化剂对热解产物收率的影响
4.3.3 Co/W-USY催化剂对热解气的影响
4.3.4 Co/W-USY催化剂对热解焦油的影响
4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤炭资源分布特征及其基础性作用新思考[J]. 王海宁. 中国煤炭地质. 2018(07)
[2]煤化程度对煤样热解焦油组成特性的影响[J]. 张志刚. 煤炭工程. 2018(07)
[3]钴系催化剂对神府煤热解油收率及品质的影响[J]. 杨晓霞,田大香,黄银. 煤炭技术. 2018(05)
[4]改性ZSM-5对神东煤热解行为的影响[J]. 梁晓彤,谢良才,徐龙,陈汇勇,代成义,马晓迅. 煤炭转化. 2017(03)
[5]Fe2O3/CaO复合催化剂对低阶煤催化热解行为的影响[J]. 郭延红,伏瑜. 煤炭科学技术. 2017(04)
[6]碱/碱土金属对煤热解影响的研究进展[J]. 陈鸿伟,张志远,翟建军,杨新,梁占伟. 热力发电. 2017(01)
[7]不同金属含量Ni-W催化剂的煤焦油加氢脱硫脱氮性能研究[J]. 孟欣欣,邱泽刚,郭兴梅,李振荣,胡乃方,宋毛宁,赵亮富. 燃料化学学报. 2016(05)
[8]Mo和Ni改性的HZSM-5催化剂对煤热解焦油的改质[J]. 闫伦靖,孔晓俊,白永辉,谢克昌,李凡. 燃料化学学报. 2016(01)
[9]催化剂对煤热解特性的影响[J]. 谢欣馨,罗进成,葛启明,戴爱军,邹涛. 煤化工. 2015(04)
[10]煤热解催化剂的研究现状及未来发展趋势[J]. 么秋香,樊英杰,冉伟利,刘今乾,党敏辉,张喻,刘虎. 煤化工. 2015(01)
博士论文
[1]可见光响应型氧化钨基异质结构筑及光催化性能研究[D]. 魏月琳.华侨大学 2018
[2]煤热解制氢负载型催化剂的制备及其表征[D]. 张蕾.中国矿业大学（北京） 2009
硕士论文
[1]改性HZSM-5分子筛对神东煤热解产物分布的影响[D]. 张妮娜.西北大学 2018
[2]改性HSY分子筛的制备及其渣油催化裂化性能评价[D]. 陈芸.大连理工大学 2018
[3]基于过渡金属氧化物/USY催化剂的神东煤催化热解研究[D]. 李刚.西北大学 2018
[4]中国工业煤炭利用效率评价与提升路径研究[D]. 陈莉.中国矿业大学 2018
[5]煤灰及其矿物组分对煤热解影响的实验研究[D]. 杨玉坤.浙江大学 2017
[6]热解压力和升温速率对煤焦和生物质焦结构及氧化反应性的影响[D]. 梁凤莉.太原理工大学 2017
[7]新疆煤（催化）热解特性研究[D]. 杨霈霖.西北大学 2016
[8]USY分子筛对煤热解气态焦油的催化改质[D]. 孔晓俊.太原理工大学 2016
[9]新疆煤热解特性研究[D]. 张夏夏.西北大学 2016
[10]改性USY催化纤维素醇解至乙酰丙酸乙酯的试验研究[D]. 孔鹏飞.郑州大学 2016
本文编号：3676465
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 我国的能源结构特点
1.1.2 我国的煤炭资源利用现状
1.2 煤的热解
1.2.1 煤的热解过程与发生的化学反应
1.2.2 煤热解过程的影响因素
1.3 煤热解催化剂的研究进展
1.3.1 金属类催化剂
1.3.2 分子筛及其负载类催化剂
1.3.3 煤基催化剂
1.3.4 矿物质催化剂
1.4 本文研究意义及内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
第二章 实验装置与方法
2.1 实验样品与试剂
2.1.1 煤样的选取和制备
2.1.2 实验所需其它试剂
2.2 催化剂的制备
2.2.1 载体的制备
2.2.2 单金属催化剂的制备
2.2.3 双金属催化剂的制备
2.3 实验装置与方法
2.3.1 实验装置
2.3.2 产物分析方法
2.4 表征及分析实验设备
2.5 本章小结
第三章 单金属催化剂对神东煤热解行为的影响
3.1 催化剂的表征
3.1.1 催化剂的元素分析
3.1.2 催化剂的晶体结构
3.1.3 催化剂的酸性
3.1.4 催化剂的孔结构
3.2 单金属催化剂对神东煤的催化热解反应
3.2.1 催化剂对热解产物收率的影响
3.2.2 催化剂对热解气的影响
3.2.3 催化剂对热解焦油的影响
3.3 本章小结
第四章 双金属催化剂对神东煤热解行为的影响
4.1 Ni/W-USY催化剂对神东煤催化热解反应
4.1.1 Ni/W-USY催化剂的表征
4.1.2 Ni/W-USY催化剂对热解产物收率的影响
4.1.3 Ni/W-USY催化剂对热解气的影响
4.1.4 Ni/W-USY催化剂对热解焦油的影响
4.2 Fe/W-USY催化剂对神东煤的催化热解反应
4.2.1 Fe/W-USY催化剂的表征
4.2.2 Fe/W-USY催化剂对热解产物收率的影响
4.2.3 Fe/W-USY催化剂对热解气的影响
4.2.4 Fe/W-USY催化剂对热解焦油的影响
4.3 Co/W-USY催化剂对神东煤的催化热解反应
4.3.1 Co/W-USY催化剂的表征
4.3.2 Co/W-USY催化剂对热解产物收率的影响
4.3.3 Co/W-USY催化剂对热解气的影响
4.3.4 Co/W-USY催化剂对热解焦油的影响
4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤炭资源分布特征及其基础性作用新思考[J]. 王海宁. 中国煤炭地质. 2018(07)
[2]煤化程度对煤样热解焦油组成特性的影响[J]. 张志刚. 煤炭工程. 2018(07)
[3]钴系催化剂对神府煤热解油收率及品质的影响[J]. 杨晓霞,田大香,黄银. 煤炭技术. 2018(05)
[4]改性ZSM-5对神东煤热解行为的影响[J]. 梁晓彤,谢良才,徐龙,陈汇勇,代成义,马晓迅. 煤炭转化. 2017(03)
[5]Fe2O3/CaO复合催化剂对低阶煤催化热解行为的影响[J]. 郭延红,伏瑜. 煤炭科学技术. 2017(04)
[6]碱/碱土金属对煤热解影响的研究进展[J]. 陈鸿伟,张志远,翟建军,杨新,梁占伟. 热力发电. 2017(01)
[7]不同金属含量Ni-W催化剂的煤焦油加氢脱硫脱氮性能研究[J]. 孟欣欣,邱泽刚,郭兴梅,李振荣,胡乃方,宋毛宁,赵亮富. 燃料化学学报. 2016(05)
[8]Mo和Ni改性的HZSM-5催化剂对煤热解焦油的改质[J]. 闫伦靖,孔晓俊,白永辉,谢克昌,李凡. 燃料化学学报. 2016(01)
[9]催化剂对煤热解特性的影响[J]. 谢欣馨,罗进成,葛启明,戴爱军,邹涛. 煤化工. 2015(04)
[10]煤热解催化剂的研究现状及未来发展趋势[J]. 么秋香,樊英杰,冉伟利,刘今乾,党敏辉,张喻,刘虎. 煤化工. 2015(01)
博士论文
[1]可见光响应型氧化钨基异质结构筑及光催化性能研究[D]. 魏月琳.华侨大学 2018
[2]煤热解制氢负载型催化剂的制备及其表征[D]. 张蕾.中国矿业大学（北京） 2009
硕士论文
[1]改性HZSM-5分子筛对神东煤热解产物分布的影响[D]. 张妮娜.西北大学 2018
[2]改性HSY分子筛的制备及其渣油催化裂化性能评价[D]. 陈芸.大连理工大学 2018
[3]基于过渡金属氧化物/USY催化剂的神东煤催化热解研究[D]. 李刚.西北大学 2018
[4]中国工业煤炭利用效率评价与提升路径研究[D]. 陈莉.中国矿业大学 2018
[5]煤灰及其矿物组分对煤热解影响的实验研究[D]. 杨玉坤.浙江大学 2017
[6]热解压力和升温速率对煤焦和生物质焦结构及氧化反应性的影响[D]. 梁凤莉.太原理工大学 2017
[7]新疆煤（催化）热解特性研究[D]. 杨霈霖.西北大学 2016
[8]USY分子筛对煤热解气态焦油的催化改质[D]. 孔晓俊.太原理工大学 2016
[9]新疆煤热解特性研究[D]. 张夏夏.西北大学 2016
[10]改性USY催化纤维素醇解至乙酰丙酸乙酯的试验研究[D]. 孔鹏飞.郑州大学 2016
本文编号：3676465
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