生物油-甲醇在鎳基催化劑上的催化轉(zhuǎn)化制氫研究.pdf

1、氫氣不僅是一種重要的化工原料,而且還是一種能源的載體。氫能被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉粗?。目?氫氣的生產(chǎn)主要依賴于石化原料的轉(zhuǎn)化,不僅對環(huán)境造成了很大污染,而且也加速了化石燃料的枯竭。在環(huán)境污染和能源危機(jī)雙重壓力下,人們渴望尋求可循環(huán)、無污染的制氫技術(shù)。
　　 生物質(zhì)能源作為一種清潔的可再生能源,將在未來世界能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)越來越重要的位置,對于發(fā)展低碳技術(shù)也具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在生物質(zhì)能源利用的多種途徑之中,

2、生物質(zhì)熱解液體產(chǎn)物的催化轉(zhuǎn)化制氫已成為生物質(zhì)能源研究中的熱點(diǎn)與重點(diǎn)。
　　 本文首先利用實(shí)驗(yàn)室自行研發(fā)的生物質(zhì)快速熱解系統(tǒng)制備生物油,研究了生物油的含水量、熱值、粘度、pH值等理化特性,通過GC-MS分析了生物油的化學(xué)組成。分析結(jié)果表明,通過分級冷凝系統(tǒng)得到的一級生物油成分復(fù)雜,水分含量為24.21％,較適合提取高附加值化學(xué)品或提質(zhì)改性為高品位燃料；二、三、四級混合生物油成分簡單,水分含量為55.54％,較適合催化重整制氫。

3、r>　　 本文主要研究了生物油-甲醇混合樣品在鎳基催化劑上催化轉(zhuǎn)化制氫方面的內(nèi)容。首先選擇了商業(yè)催化劑ICI46-1對生物油進(jìn)行催化轉(zhuǎn)化,再利用正交試驗(yàn)的方法考查了生物油與甲醇混合樣品催化轉(zhuǎn)化制氫各反應(yīng)參數(shù)的影響,包括生物油-甲醇混合比例、水碳比、反應(yīng)溫度和進(jìn)樣流速,優(yōu)化了催化重整制氫的實(shí)驗(yàn)條件,建立了催化劑性能評價(jià)的一般方法。然后,實(shí)驗(yàn)選擇鎂橄欖石為載體,CeO2、MgO為助劑,依據(jù)前一階段的研究成果制備了一種鎳基催化劑,并對其催化

4、性能進(jìn)行考察。
　　 研究結(jié)果表明,采用生物油-甲醇混合樣品催化重整制氫,不僅提高了氫氣產(chǎn)率與碳轉(zhuǎn)化率,而且可以明顯減少催化劑積炭,提高了催化劑的活性與穩(wěn)定性。通過正交試驗(yàn)得知,甲醇與生物油質(zhì)量混合比為50％:50％的結(jié)果最佳,應(yīng)用ICI46-1催化劑時(shí)氫氣產(chǎn)率和碳轉(zhuǎn)化率分別為34.66％及63.02％。合成催化劑6％Ni-3％Ce-1％Mg／olivine催化重整的效果相對于ICI46-1催化劑有所改善,同等實(shí)驗(yàn)條件下,碳轉(zhuǎn)化