HZSM-5在线催化提质生物油及其结焦机理

发布时间：2021-03-30 00:54

　　以油菜秸秆为生物质原料,采用硅铝比为50的HZSM-5分子筛催化剂对生物质进行催化裂解,对生物原油有机相、使用不同时间的HZSM-5分子筛催化剂催化所得有机相进行理化特性及成分分析,研究不同使用时间的HZSM-5分子筛催化剂对生物油有机相产物的影响;对4种不同使用时间的HZSM-5分子筛催化剂进行热重分析,并对焦炭峰面积进行积分计算.结果表明,生物油有机相产物的产率随着HZSM-5分子筛催化剂的使用时间的延长而增加,理化特性则逐渐降低,经HZSM-5分子筛催化剂催化后,有机相产物中烃类物质的含量相较于生物原油显著增加,达到27. 32%,且各含氧化合物含量明显降低;随着催化剂使用时间的延长,烃类物质含量下降明显,含氧化合物的含量增幅较大;失活HZSM-5催化剂中含有两种类型的焦炭,分别为氢碳比较低的焦炭以及分解温度较高的石墨状焦炭;使用了30 min后的HZSM-5催化剂的焦炭含量较低,仅为3. 52%,当使用了90 min后,焦炭含量达到15. 38%,催化剂已基本完全失活. 

【文章来源】：江苏科技大学学报(自然科学版). 2018,32(06)

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【部分图文】：

精制油组分分布对比Fig．2Comparisonofcompositiondistributioninthebio-oil

由图中可以看出，各组失活催化剂在300℃前均出现一个吸热失重区间，主要是分子筛上的水和其他低沸点物质吸热脱附形成的;在300～600℃及600～800℃区间内分别一个明显的放热失重区间，失重温度区间不同表明存在于催化剂内的焦炭的氧化分解温度以及类型不同，存在于温度较低区间内的失重是由较低氢碳比的焦炭氧化分解造成的，另一区间的失重则是由石墨状焦炭造成的．4组结焦催化剂中，C1的放热失重量最小，另外3组催化剂的放热失重量逐渐增大，表明存在于催化剂内的焦炭含量逐渐增加．图3结焦催化剂的热重特性曲线Fig．3TGandDTGcurvesofdeactivatedcatalysts分别定义低温失重焦炭和高温失重焦炭为Ⅰ类焦炭和Ⅱ类焦炭，对位于300～800℃范围内HZSM－5催化剂的热重微分(differentialthermalgravity，DTG)曲线采用Gaussian分峰法进行处理，分别将两类焦炭的失重峰进行分离并积分，通过半定量计算得到两类焦炭的含量，结果见表5．从表5中可以看出，使用了30min后的HZSM－5催化剂的总焦炭含量最低，仅为3.52%，而使用了120min的HZSM－5催化剂的焦炭总含量达到了15.88%，已经完全失活．表5不同HZSM－5催化剂的焦炭含量Table5CokecontentofdifferentactivatedHZSM－5catalysts%样品Ⅰ类焦炭Ⅱ类焦炭总焦炭C11.182.343.52C27.542.9110.45C312.263.1215.38C412.653.2315.882.4HZSM－5结焦机理探究HZSM－5分子筛是一种酸性较强的催化剂，在对生物质初级热解气的催化过程中，会经由一系列复杂的反应生成结焦．生物质在经过程序升温后会裂解出含有大量含氧化合物以及重质组分的初级热解气，这?


本文编号：3108528