生物油催化重整制氫及全生命周期評估研究.pdf

1、生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)是目前世界上生物質(zhì)能應(yīng)用領(lǐng)域一項重要的技術(shù)手段。通過生物質(zhì)熱裂解生產(chǎn)生物油，并將其用于水蒸汽重整制取氫氣，是一條種極具前景的生物質(zhì)能源化利用技術(shù)路線。本文依托相關(guān)國家項目，對生物油重整制取氫氣的催化反應(yīng)進(jìn)行了相關(guān)理論分析和實驗研究，并對生物油制取以及生物油重整制氫工藝進(jìn)行了全生命周期評估。
　　 首先以生物油中含量最高的組分之一乙酸作為生物油水蒸汽催化重整制氫的?；?，對乙酸水蒸汽重整進(jìn)行了熱力學(xué)計算，利用C

2、hemkin軟件分析了乙酸達(dá)到熱力學(xué)平衡時溫度(200-1100℃)、壓力（1-19 atm）、給料水碳比(1.5-10.5mol/mol)等條件對乙酸重整各氣體產(chǎn)物濃度以及氫氣產(chǎn)率的影響。從熱力學(xué)平衡的角度預(yù)測反應(yīng)的產(chǎn)物分布和反應(yīng)的最佳工況，為生物油水蒸汽催化重整制氫提供了理論參考依據(jù)。
　　 接著考察了貴金屬催化劑對生物油模化物乙酸重整反應(yīng)的影響。采用浸漬法制備了貴金屬Pd負(fù)載于HZSM-5分子篩的催化劑，并對催化劑進(jìn)行了N

3、2物理吸附、X射線衍射光譜和掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)等詳細(xì)表征。在空速Gc1HSV=345h-1的條件下研究了不同溫度和水碳比對生物油模化物乙酸反應(yīng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，Pd的添加使得重整氣體產(chǎn)物分布發(fā)生變化，氫氣產(chǎn)率大大提高。隨著溫度的提高(400-750℃)和水碳比(2.5-9.2)的增加，乙酸碳轉(zhuǎn)化率和氫氣產(chǎn)率都有所增加，實驗還獲得了生物油?；镆宜岬闹卣罴压r條件。
　　 隨后，本文考察了另一種典

4、型生物油?；镆掖嫉乃魵庵卣麑嶒灐２捎米灾频馁F金屬Pd負(fù)載于HZSM-5分子篩的催化劑，以及兩種Ce與Zr不同比例的Ni/CeO2-ZrO2重整催化劑，用N2物理吸附、X射線衍射光譜和掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對催化劑進(jìn)行了表征，并在常壓固定床反應(yīng)器上考察了溫度、反應(yīng)空速(GHSV)、進(jìn)料水碳比(S/C)對生物油最簡單?；镆掖妓羝卣磻?yīng)催化性能的影響。
　　 為了研究生物質(zhì)熱解制油和生物油重制氫等工藝的環(huán)境影響特性，