生物质油模拟物水蒸汽催化重整制氢反应机理的研究
发布时间：2022-02-26 21:25
生物质快速裂解油（简称生物质油）成分复杂,大致可分为酸、醇、酮、醛、酚和糖类等六大类,其中以乙酸含量最高。本文选择乙酸、乙二醇、丁酮、糠醛、间甲酚和葡萄糖为模拟物,考察了水／碳比、体积空速和温度对生物质油在催化剂Ni/MgO上的水蒸汽重整制氢的影响。结果发现,较高的水／碳比、较高的温度和较低的体积空速有利于提高氢气产率、目的气的纯度和碳元素在气相产品中的选择性。目前对生物质油水蒸汽催化重整的研究较多的侧重于工艺条件、催化剂改良、表面积碳等方面,而对其反应机理的研究甚少。本文对6种模拟物在T=600℃、LHSV=5h-1、S/C=6/1条件下的反应冷凝液进行GC/MS分析,检测冷凝液中的反应中间产物,据此推断其可能的催化反应路径。由于在生物质油中乙酸的含量极高,本文亦选取乙酸作为模拟物,考察了其在Ni/Al2O3、Al2O3和Ni催化剂上的催化重整行为,对催化剂进行BET和SEM表征,据此推断导致催化剂活性降低的原因。
【文章来源】：华东理工大学上海市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 选题背景及其意义
1.2 文献综述
1.2.1 生物质快速裂解油的特点
1.2.2 生物油制氢的工艺研究
1.2.3 生物油制氢的催化剂的选择
1.2.4 生物油制氢的反应机理研究
1.3 论文研究目的及意义
第2章 实验设备流程及方法
2.1 实验装置及流程图
2.2 实验步骤
2.3 分析方法
2.3.1 气体分析
2.3.2 气相色谱/质谱分析
2.3.3 催化剂表征
2.4 数据处理
第3章 生物质油模拟物水蒸汽催化重整制氢
3.1 实验部分
3.1.1 实验试剂
3.1.2 实验流程
3.1.3 催化剂
3.2 结果与讨论
3.2.1 乙酸水蒸汽催化重整影响因素
3.2.2 温度对乙二醇水蒸汽催化重整的影响
3.2.3 温度对丁酮水蒸汽催化重整的影响
3.2.4 温度对糠醛水蒸汽催化重整的影响
3.2.5 温度对间甲酚水蒸汽催化重整的影响
3.2.6 温度对葡萄糖水蒸汽催化重整的影响
3.3 小结
第4章 生物质油模拟物水蒸汽催化重整制氢机理
4.1 实验流程
4.2 结果与讨论
4.2.1 乙酸的水蒸汽催化重整机理
4.2.2 乙二醇的水蒸汽催化重整机理
4.2.3 丁酮的水蒸汽催化重整机理
4.2.4 糠醛的水蒸汽催化重整机理
4.2.5 间甲酚的水蒸汽催化重整机理
4.2.6 葡萄糖的水蒸汽催化重整机理
4.2.7 生物质油模拟物的气相反应历程
4.3 小结
第5章 镍基催化剂对乙酸水蒸汽重整制氢的影响
5.1 实验部分
5.1.1 实验流程
5.1.2 催化剂的制备方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 催化剂稳定性
5.2.2 催化剂对乙酸水蒸汽催化重整的影响
5.2.3 催化剂的表面性质
5.3 小结
第6章 结论
参考文献
致谢
研究生期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用农林废弃物联产生物油和生物炭的初步研究[J]. 沈琦,何咏涛,艾宁,姬登祥,计建炳. 可再生能源. 2010(04)
[2]生物油模型物乙酸水蒸汽催化重整制氢研究[J]. 蓝平,许庆利,蓝丽红,张素平,颜涌捷. 太阳能学报. 2010(05)
[3]焙烧温度对乙醇重整催化剂NiO-CeO2-ZnO性能的影响[J]. 朱跃辉,吴锋,吴川. 北京理工大学学报. 2010(05)
[4]水蒸气气氛下生物质热解制取富氢气体试验研究[J]. 辛善志,张尤华,许庆利,张素平,颜涌捷. 可再生能源. 2009(06)
[5]生物油及其重质组分的热解动力学研究[J]. 汪丛伟,阴秀丽,吴创之,马隆龙,周肇秋,谢建军. 工程热物理学报. 2009(10)
[6]负载型Ni-Zn-Ce氧化物催化剂上CO2氧化丙烷脱氢反应研究[J]. 张秀玲,闫明,吕海伟,高帅. 天然气化工（C1化学与化工）. 2009(04)
[7]木屑快速热裂解生物油特性及其红外光谱分析[J]. 吴汉靓,刘荣厚,邓春健. 农业工程学报. 2009(06)
[8]Ni/Al2O3、Co/Al2O3和Ni-Co/Al2O3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的性能[J]. 毛丽萍,胡勋,吕功煊. 兰州理工大学学报. 2009(03)
[9]甲烷在褐煤煤焦上的裂解反应研究[J]. 徐泽夕,吴晋沪,王洋,张东柯. 燃料化学学报. 2009(03)
[10]生物质油模拟物水蒸气催化重整制氢[J]. 隋淼,许庆利,吴层,颜涌捷. 石油化工. 2009(05)
本文编号：3645002
【文章来源】：华东理工大学上海市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 选题背景及其意义
1.2 文献综述
1.2.1 生物质快速裂解油的特点
1.2.2 生物油制氢的工艺研究
1.2.3 生物油制氢的催化剂的选择
1.2.4 生物油制氢的反应机理研究
1.3 论文研究目的及意义
第2章 实验设备流程及方法
2.1 实验装置及流程图
2.2 实验步骤
2.3 分析方法
2.3.1 气体分析
2.3.2 气相色谱/质谱分析
2.3.3 催化剂表征
2.4 数据处理
第3章 生物质油模拟物水蒸汽催化重整制氢
3.1 实验部分
3.1.1 实验试剂
3.1.2 实验流程
3.1.3 催化剂
3.2 结果与讨论
3.2.1 乙酸水蒸汽催化重整影响因素
3.2.2 温度对乙二醇水蒸汽催化重整的影响
3.2.3 温度对丁酮水蒸汽催化重整的影响
3.2.4 温度对糠醛水蒸汽催化重整的影响
3.2.5 温度对间甲酚水蒸汽催化重整的影响
3.2.6 温度对葡萄糖水蒸汽催化重整的影响
3.3 小结
第4章 生物质油模拟物水蒸汽催化重整制氢机理
4.1 实验流程
4.2 结果与讨论
4.2.1 乙酸的水蒸汽催化重整机理
4.2.2 乙二醇的水蒸汽催化重整机理
4.2.3 丁酮的水蒸汽催化重整机理
4.2.4 糠醛的水蒸汽催化重整机理
4.2.5 间甲酚的水蒸汽催化重整机理
4.2.6 葡萄糖的水蒸汽催化重整机理
4.2.7 生物质油模拟物的气相反应历程
4.3 小结
第5章 镍基催化剂对乙酸水蒸汽重整制氢的影响
5.1 实验部分
5.1.1 实验流程
5.1.2 催化剂的制备方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 催化剂稳定性
5.2.2 催化剂对乙酸水蒸汽催化重整的影响
5.2.3 催化剂的表面性质
5.3 小结
第6章 结论
参考文献
致谢
研究生期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用农林废弃物联产生物油和生物炭的初步研究[J]. 沈琦,何咏涛,艾宁,姬登祥,计建炳. 可再生能源. 2010(04)
[2]生物油模型物乙酸水蒸汽催化重整制氢研究[J]. 蓝平,许庆利,蓝丽红,张素平,颜涌捷. 太阳能学报. 2010(05)
[3]焙烧温度对乙醇重整催化剂NiO-CeO2-ZnO性能的影响[J]. 朱跃辉,吴锋,吴川. 北京理工大学学报. 2010(05)
[4]水蒸气气氛下生物质热解制取富氢气体试验研究[J]. 辛善志,张尤华,许庆利,张素平,颜涌捷. 可再生能源. 2009(06)
[5]生物油及其重质组分的热解动力学研究[J]. 汪丛伟,阴秀丽,吴创之,马隆龙,周肇秋,谢建军. 工程热物理学报. 2009(10)
[6]负载型Ni-Zn-Ce氧化物催化剂上CO2氧化丙烷脱氢反应研究[J]. 张秀玲,闫明,吕海伟,高帅. 天然气化工（C1化学与化工）. 2009(04)
[7]木屑快速热裂解生物油特性及其红外光谱分析[J]. 吴汉靓,刘荣厚,邓春健. 农业工程学报. 2009(06)
[8]Ni/Al2O3、Co/Al2O3和Ni-Co/Al2O3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的性能[J]. 毛丽萍,胡勋,吕功煊. 兰州理工大学学报. 2009(03)
[9]甲烷在褐煤煤焦上的裂解反应研究[J]. 徐泽夕,吴晋沪,王洋,张东柯. 燃料化学学报. 2009(03)
[10]生物质油模拟物水蒸气催化重整制氢[J]. 隋淼,许庆利,吴层,颜涌捷. 石油化工. 2009(05)
本文编号：3645002
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