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1、生物質(zhì)熱解得到的熱解油主要是含氧較高的一類有機(jī)物如苯酚、甲酚等含氧化合物和C<,10>-C<,16>的烴類及芳香烴類化合物。盡管含氧燃料可能成為未來(lái)機(jī)動(dòng)車輛的綠色用油,但將生物質(zhì)裂解過(guò)程產(chǎn)生的熱解油直接作為燃料因含氧較高、熱值較低、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較強(qiáng)的腐蝕、點(diǎn)火延遲及存儲(chǔ)不穩(wěn)定等問(wèn)題尚存一定的困難。另外,廢輪胎熱解所得熱解油中的多環(huán)芳烴(PAHs)較多,這也是燃料油中所限制的。這些問(wèn)題的產(chǎn)生主要是由原料本身的元素組成造成的。即生物質(zhì)含氫和
2、氧的比例較高,廢輪胎含碳比例較高,致使生物質(zhì)和廢輪胎它們各自單獨(dú)熱解得到的熱解油難以符合現(xiàn)有燃料的要求。如果將生物質(zhì)和廢輪胎進(jìn)行共熱解,通過(guò)調(diào)節(jié)二者的比例,使原料C、H、O含量控制在適當(dāng)比例,可望使產(chǎn)生的熱解油C/H比的組成與石化燃料相當(dāng)。 基于上述認(rèn)識(shí),針對(duì)目前存在的問(wèn)題,結(jié)合本課題組已經(jīng)積累的研究基礎(chǔ),本課題從以下方面展開(kāi)了研究:揭示催化裂解過(guò)程中生物質(zhì)對(duì)廢輪胎熱解過(guò)程中二次反應(yīng)的抑制程度,原料組成對(duì)催化熱解過(guò)程的影響,并能
3、從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上找到多孔材料分子篩孔徑與所得油的品質(zhì)間存在的相互關(guān)系等問(wèn)題,通過(guò)分析表征的手段以及從微觀的角度去揭示廢輪胎同生物質(zhì)共熱解的規(guī)律。 通過(guò)對(duì)生物質(zhì)與廢輪胎共熱解特性分析知,共熱解有利于提高氣體產(chǎn)率,降低固體和液體產(chǎn)率;催化劑的使用提高了氣體產(chǎn)率,降低了液體產(chǎn)率,但二者的變化幅度與分子篩的孔徑有關(guān)。經(jīng)對(duì)共熱解油GC-MS、GC及氧含量等手段分析表明,共熱解對(duì)某些組分有協(xié)同作用,通過(guò)稻殼與廢輪胎的共熱解,主要組分檸檬精油含量
4、出現(xiàn)比單獨(dú)熱解加權(quán)后的數(shù)值增大或減少的現(xiàn)象;熱解油中氧含量也比單獨(dú)熱解加權(quán)值大。通過(guò)木屑與廢輪胎的共熱解,PAHs物質(zhì)含量較加權(quán)值減少。從燃料油品角度考察共熱解油各項(xiàng)指標(biāo)、參數(shù)知,共熱解有利于克服生物質(zhì)單獨(dú)熱解油品熱值低的弊端,在原料比例合適時(shí),熱值接近柴油熱值,催化劑對(duì)熱解油的熱值有一定影響;同石化柴油相比,生物質(zhì)與廢輪胎共熱解油的粘度、密度還存在偏高的問(wèn)題。催化劑的存在,能顯著降低熱解油的粘度、密度,和HZSM-5、MCM-41相比
5、,大孔的SBA-15更有利于粘度和比重的降低。但同石化柴油相比,粘度、密度仍偏高;稻殼與廢輪胎單獨(dú)熱解油的分子量分布存在差異性,共熱解有利于調(diào)節(jié)熱解油的分子量分布向柴油、汽油分子量接近的方向發(fā)展,有利于改善熱解油品質(zhì);熱解油熱重分析表明,生物質(zhì)與廢輪胎共熱解催化得到的熱解油同商業(yè)柴油比較,揮發(fā)性優(yōu)于柴油,但仍存在低沸點(diǎn)餾分和高沸點(diǎn)餾分較高的問(wèn)題,催化劑SBA-15和MCM-41相比較,SBA-15更有利于降低高沸點(diǎn)餾分,改善油品的品質(zhì);
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