Mo/ZSM-5催化作用下生物质快速热解制生物油实验研究

采用等体积浸渍法制备Mo/ZSM-5催化剂,并应用于生物质快速热解制备生物油。采用Py-GC/MS装置,重点研究了Mo负载量、反应温度、反应时间和催化剂与木粉质量比等参数对生物油产率和组成的影响规律。实验结果表明,与纯木粉热解相比较,ZSM-5和Mo/ZSM-5催化作用下生物油的产率大幅提高;在反应温度为600℃、反应时间为25 s、催化剂与木粉质量比为10/1的条件下,10Mo/ZSM-5催化作用下生物油中芳香烃类化合物的产率和相对含量达到最大值。根据生物油产率和组成的变化,可以得出Mo负载的ZSM-5催化剂强化促进酸类、醛酮类等含氧化合物转化为芳香烃类化合物,有效实现了生物质热解生物油品质的提升。     

低温等离子体协同生物质热解-催化制备烃类燃料

以HZSM-5分子筛为催化剂,进行低温等离子体(NTP)协同生物质真空热解-HZSM-5催化制备精制生物油的试验,采用响应面法对NTP协同生物质热解-催化制备精制生物油的工艺参数进行了分析和优化,考察了生物质质量与催化剂高度(质高比)、反应温度和体系压力对精制生物油收率的影响,三者对精制生物油的收率具有显著影响,且交互作用显著.对最优工艺条件下制备的精制生物油元素组成、高位热值(High heating value,HHV)、官能团构成和分子组分进行分析,以期为生物质能源高效转化利用提供试验基础据和理论依据.     

生物质热解油精制改性用固体酸催化剂研究进展

综述了近年来生物质热解油的精制改性中所用固体酸催化剂,包括SO42－/MxOy以及分子筛两大类,对其应用范围以及优缺点进行了分析比较。指出目前以固体酸为催化剂的生物质热解油提质方法主要是催化裂解和催化酯化。根据生物油中化学组成的特点,将极性基团（羧基、醛基）转化为稳定的非极性基团（酯基、缩醛）的化学改性方法是生物油改性具有潜力的发展方向。     

生物质油精制中失活催化剂的再生及焦炭前驱物分析

为了获得高质量生物质燃料油,需要对生物质直接裂解得到的生物质油进行催化裂解精制;精制过程中催化剂容易结焦,对精制反应产生很大影响.今采用热重,红外,核磁等分析手段,对生物质油催化裂解精制中所使用的催化剂HZSM-5上的焦炭前驱物进行了表征,从而对焦炭的生成以及催化剂再生进行深入研究.结果表明沉积在催化剂表面上的焦炭前驱物主要是短链饱和烃类化合物,沸点在200℃以下;催化剂内部的结焦前驱物主要为芳香族碳氢化合物,这些化合物的沸程范围在350～650℃.此外还对催化剂HZSM-5采用在空气中600℃焙烧的方式再生以及再生次数对产物量和催化活性的影响进行了研究.结果表明:再生前三次,催化剂活性变化不大,随着再生次数的增加,催化剂活性受到影响程度也增大.     

生物质热解利用中主要催化剂的研究进展

催化热解目前逐渐成为生物质转化利用技术的主要研究方向,相比常规热解,催化热解可以对生物油进行有效提质并且定向产生高值化产品。本文通过对近年来新兴的催化剂进行综述,包括分子筛类催化剂（ZSM-5、HZSM-5、USY等）、炭基催化剂、金属氧化物、白云石、整体式催化剂等,了解了目前生物质热解利用中催化剂领域内的最新研究进展。文中指出,良好的催化剂是保证反应顺利进行的关键,不同催化剂定向产生的高值化产品也有所不同,因此催化剂的正确选择对于生物油的提质起着重大作用。根据目前领域内所研究内容,本文还对各类催化剂的优缺点、产物特性进行了详细比较,并针对该技术现有问题提出了部分建议并进行展望,为以后生物质热解领域催化剂的研究提供了重要的理论依据。     

生物质快速热解与生物油精制研究进展

本文综述了生物质快速热解与生物油精制工艺。阐述了快速热解的机理、工艺以及影响因素;介绍了生物油的组分与特性;概括了目前生物油精制的3种工艺:催化加氢、催化裂化以及乳化技术,评价了这3种工艺的机理、效果以及优缺点,并从3个方面预测了该课题未来的研究方向。     

生物质油精制的研究进展

生物质油具有含水量高、含氧量高、热值低、黏度大、热不稳定和化学不稳定等特性,在一定程度上影响了其应用,通过精制可改善其品质,拓展其应用领域。本文综述了生物质油的特性以及生物质油改性精制技术的研究进展,包括乳化、催化裂解、催化酯化以及加氢脱氧技术,并提出生物质油的应用领域及改性精制方向。     

无模板剂ZSM-5的合成及应用进展

无模板剂合成ZSM-5分子筛具有绿色、环保、低成本的优势而成为研究的热点。归纳了ZSM-5分子筛的晶化机理和无模板剂合成ZSM-5分子筛的研究进展,其合成方法包括直接合成法及预加晶种法,讨论了两种合成方法的优缺点。综述了近年来ZSM-5分子筛在环保、防腐、电化学和生物质转化等领域的最新应用。最后指出,加深对晶化机理的认识,优化合成条件,提高ZSM-5分子筛产品的质量,进一步拓宽其应用范围将是今后研究的重点。     

生物质微波热解制备液体燃料和化学品的研究进展

微波热解是一种高效的生物质转化利用技术,具有独特的热效应和非热效应,可将生物质转化为液体燃料和化学品,能有效缓解能源压力,减少环境污染。本文着重探讨了生物质原料特性、微波吸收剂、催化剂对生物质微波热解制备高品质液体燃料和化学品的影响。原料特性的影响主要从生物质的水分含量、灰分含量和有效氢碳比三方面展开论述,催化剂包括金属盐、金属氧化物、ZSM-5、微波驱动型催化剂以及其他一些催化剂,如HY、MCM-41和碳基催化剂等。简述了生物质的微波热解特性、液体燃料的组成以及转化机理,并对现存的热解机理复杂、产物复杂不稳定、目标产物选择性差、催化剂易结焦失活、重复性差等问题进行了分析,展望了未来的发展方向,以期为生物质的高效转化利用提供依据。     

煤与生物质的共热解液化研究进展

煤与生物质共热解液化将是燃料与化学品重要的转化技术之一。本文从共热解液化机理、共热解液化反应动力学、煤与生物质的协同作用、催化剂、共热解液化工艺、共热解液化产物等方面对煤与生物质共热解液化研究进展进行了综述,指出煤与生物质的快速共热解液化将是重要的发展方向,催化剂的应用和液化产物的精制将对提升液化油的品位和降低成本,对实现共液化油替代现行石化液体油具有更重要的意义。     

ZSM-5在选择性催化还原脱硝中的应用研究综述

ZSM-5作为一种广泛关注的脱硝催化剂,成为国内外研究的重点;介绍了ZSM-5催化剂的结构、性能,并对其在选择性催化还原脱硝中ZSM-5型催化剂的合成、结构、催化性能、改性及其应用进行了介绍,重点介绍了几种以ZSM-5为载体的分子筛催化剂在选择性催化还原(SCR)脱硝中的研究状况;指出了实际应用中ZSM-5还需解决的问题。     

乙二醇生产和精制技术研究进展

乙二醇是一种重要的大宗化工原料,广泛应用于聚酯等行业,具有消耗量大、产品纯度要求高的特点。本文综述了石油基、煤基和生物质基乙二醇生产和精制技术的最新研究进展,介绍了不同路线乙二醇的生产工艺、催化剂体系和精制技术,分析了不同工艺路线的优缺点,总结了乙二醇精制到聚酯级乙二醇生产中存在的问题。提出未来乙二醇生产的研究重点应该放在高稳定催化剂的设计、大规模工艺的集成和原料的绿色化上。     

多级孔ZSM-5沸石分子筛制备方法研究进展

在微孔ZSM-5沸石分子筛中引入介孔结构制备多级孔ZSM-5沸石分子筛,可以很好的解决传统ZSM-5沸石分子筛在分子扩散方面受限和催化剂失活的问题。综述了几种多级孔ZSM-5沸石分子筛的制备方法,着重介绍后处理法、硬模板法以及软模板法,分析了不同制备方法的优缺点,简单介绍了其他制备方法。阐明了探索更加经济、环保、易操作的多级孔沸石分子筛制备方法仍然是科研工作者们努力的方向。     

Fe-Mo/ZSM-5催化剂对生物质热解产物分布的影响

使用固定床管式热解炉进行了果树枝(GSZ)、玉米秸秆(YUJG)两种生物质的催化热解实验,考察了热解温度、加热速率、停留时间、催化剂对生物质热解产物分布的影响,并通过XRD和FT-IR对催化剂以及热解生物质焦进行分析表征.结果表明:未引入催化剂时,反应温度对生物质热解焦油收率影响最大,催化剂的加入,提高了热解产物各组分收率,且随着催化剂种类、添加比例和添加方式不同,YUJG热解产物收率有所变化,其中5Fe-Mo/ZSM-5催化剂加入使得生物质转化率提高了4.8％,焦油收率提高了1.75％,当催化剂与生物质比例为1:1且填料方式为TL-2时,焦油收率达到了最佳值,为30.2％.     

生物质转化及生物质油精制的研究进展

目前,生物质热解和生物质液化是两种有效的生物质转化技术,其转化所得生物质油有望替代化石燃料。但是生物质油的高含氧量、低热值和化学不稳定性影响其广泛应用,对生物质油进行精制以改善生物质油品质,是当前研究的热点。介绍了生物质常用的转化技术——生物质热解和生物质液化,并比较了这两种工艺所得生物质油的特性,评述了油品精制工艺,为生物质油利用提供参考。     

生物质的精制过程

正本发明涉及到精制生物质的过程,以生物质总物质量为计算基础,生物质含干物质含量为5%~95%,精制过程包括以下步骤:(a)在大气压力和pH值5~7条件下水萃取;(b)在温度100~200℃下,用水,蒸汽或它们的混合物预水解;(c)在pH值小于7时水解。发明进一步还包括从精制过程中回收一种或多种有价值的副产品,例如植物油,半纤维素,木质素,呋喃,有机酸和单和/或多糖。     

新型乙二醇合成工艺的产品精制与节能技术

乙二醇是一种重要的化工原料,用于制造聚酯、炸药、防冻剂、增塑剂等。本文总结了草酸酯催化加氢法、生物质催化加氢转化法等新型乙二醇合成工艺,综述了新路线中乙二醇粗产品所含的杂质种类与含量,分析了煤基乙二醇和生物质基乙二醇生产技术的分离单元所面临的具体问题及技术瓶颈。对比和分析了萃取精馏、反应精馏、共沸精馏等方法在乙二醇精制中的优缺点及应用前景,概述了多效精馏、热泵技术、热耦合等节能技术及其在乙二醇产品精制中的应用。针对常规方法难以分离的1,2-丙二醇、1,2-丁二醇,提出了通过设计、合成具有特定结构和活性位的催化剂、利用化学反应将二者转化、分离的建议。建议未来乙二醇生产技术的发展方向应该是低水耗、高选择性的合成工艺和高效节能的精制技术。     

金属改性ZSM-5分子筛催化剂应用于甲醇制烯烃

甲醇制烯烃是重要的生产低碳烯烃技术,ZSM-5是MTO/MTP中常用的分子筛催化剂之一,目前众多研究者通过金属改性ZSM-5分子筛催化剂以达到提高其催化性能的目的。本文综述了近年来甲醇制烯烃技术中ZSM-5分子筛催化剂的研究应用,对ZSM-5分子筛催化剂基础性研究进行分析,从ZSM-5分子筛催化剂酸性、晶粒粒径和硅铝比之间的相互影响及对催化剂活性的影响进行了分析,总结了甲醇制低碳烯烃反应机理和催化剂积炭与失活及再生的情况。在以上基础上重点探讨了ZSM-5分子筛的金属改性,包括碱土金属、过渡金属、稀土金属、贵金属以及多组分金属改性对催化剂活性、稳定性的影响。最后,对ZSM-5分子筛催化剂用于甲醇制烯烃的发展方向做出了展望,提出以催化剂及催化剂改性的作用机理为出发点,研制出高选择性、高活性及高稳定性的分子筛催化剂仍是甲醇制烯烃技术工业应用的突破点。     

生物质双级催化热解制备燃料化学品的研究进展

生物质热解所得目标产物生物油因高含氧量、组分复杂等问题难以直接应用,通过使用适宜的催化剂升级热解蒸气可实现生物油的脱氧提质。本文基于前人研究,首先总结了生物质催化热解中金属氧化物和分子筛催化剂的结构特点、催化原理与催化效果。然后详细介绍了微介孔复合型、金属氧化物/ZSM-5复合型双级催化体系的构建原理、催化模式及其对于生物质催化热解产物分布规律产生的影响,并说明了双级催化体系的可行性与实用性;同时概述了影响生物质催化热解的其他因素,包括原料特性、工艺参数、操作模式等。最后针对目前双级催化热解研究与发展中存在的问题,对进行双级催化模式的比较研究、改进催化体系以降低生产成本、发掘双级催化剂的多种使用价值等方向提出了展望。     

ZSM—5分子筛催化剂在两段法煤基合成油中的应用

沸石分子筛60年代在工业上得到应用,继Y型沸石、丝光沸石之后,近10年来ZSM-5沸石发展十分迅速.在燃料加工方面一种新发展起来的选择性重整采用ZSM-5沸石作催化剂.它有两个功能,一是石腊烃选择性裂解,另一个是重整油中苯和甲苯与裂解产物烯烃烷