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氢气作为重要的清洁能源和化工原料,目前主要来源于化石燃料,而生物质经快速热解制得生物油用于水蒸气催化重整制氢被认为是一种高效、环保、经济的可再生能源制氢途径。本文首先综述了近年来生物油水蒸气催化重整制氢相关反应原料;然后重点讨论了生物油水蒸气催化重整反应催化剂研究近况;总结了生物油水蒸气重整反应机理与动力学分析;最后列举了重整反应器等方面的研究进展。相比于生物油,生物油模型化合物因结构简单、转化率与氢气收率高,得到广泛研究;以Ni为代表的活性金属组分催化活性高,金属间协同作用强;不同类型的载体可增强催化剂的稳定性,碱性载体还可吸收CO2、提高催化剂抗积炭、防烧结等方面的性能;不同结构的反应器在性能方面表现各异,主要以固定床反应器为主。研制高活性、稳定性强的催化剂,提高重整反应的循环稳定性,并总结最符合动力学规律的反应机理,以及研发高效的反应器是今后生物油水蒸气催化重整制氢研究的重点。 相似文献
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基于国家碳中和背景,生物质作为一种重要的可再生资源,其有效利用至关重要。生物质热解制油具有规模化潜力,成为目前生物质利用的主要方式。生物质热解技术按照液化方式不同分为直接液化和间接液化,但生物质直接液化所得生物油组分不稳定,间接液化所得生物油品质取决于反应器型式、反应温度及催化剂类型等,不同制备方法的生物油品质差别较大,生物油改性提质成为其实际应用的必要条件。归纳比较了生物质热解过程中提高生物油品质的催化剂类型,着重综述了原生物油分离为轻质组分和重质组分后分别改性提质的技术路线,可转化为燃气、燃油甚至化学品,实现生物油的高值化。针对轻质油组分的改性方法有水蒸气重整制氢、催化裂解、加氢脱氧、催化酯化等,催化剂类型以分子筛及贵金属为主;而重质油组分水含量低、黏性大,相关提质研究较少,目前报道以加氢、裂化、酯化、添加溶剂、气化为主。生物油提质改性方法中,催化剂、氢源、耗能是限制其规模化、工业化应用的主要原因,降低催化剂成本及提高催化剂寿命、减少氢源使用或利用低成本氢源、简化工艺及降低反应温度是生物油提质技术发展方向。 相似文献
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稀土元素具有稳定性强、在不同类型沉积岩中配分形式不同、在成岩和变质作用过程中基本不分异、Eu和Ce的浓度波幅指示氧化或者还原环境等特点,近年来广泛应用于油源对比、油油对比和确定成油环境等方面。本文通过调研前人将稀土元素地球化学方法应用到油气地质研究中的成果,认为结合碳氧稳定同位素、有机质稳定碳同位素和生物标志化合物特征,必然能为油源对比和成油环境提供较为可靠的地质依据。 相似文献
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生物质热解制备生物油是能源富集的有效途径,是实现碳闭路循环的重要方式,作为一种环境友好型技术受到广泛关注和研究。然而,生物质热解反应过程复杂,生成的生物油热值低、含氧量高及强酸性等特点,制约了生物油的分离提纯、制备合成气以及燃烧等方面的应用,生物油品质的提升迫在眉睫。本文从生物质三组分、原料预处理、反应参数、催化剂、反应器等方面综述了影响生物油品质的主要因素,分析了生物油的特点,不同预处理下生物质特性的变化与生物油的关系,催化剂参与的热解行为对提升生物油品质的导向作用以及常用生物质热解反应器的特点,并对影响生物油品质的主要因素进行了总结。最后,针对影响制备高品质生物油的诸多因素提出建议,以期为制备高品质生物油提供参考和借鉴。 相似文献
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衍生于植物油和动物脂肪的生物质油是生物润滑油的重要原料。与矿物油相比,生物质油具有低毒性、高生物降解性、高润滑性和良好的黏温性等优点,但其含双键和甘油酯基导致低温流动性和氧化稳定性差。因此,生物质油不宜直接作为润滑油基础油使用。生物质油经环氧化改性增加了氧化稳定性,加强了对金属表面的吸附,提高了润滑性。但是,单纯进行环氧化改性,也会导致油品的黏温性和低温流动性变差。因此,需要对环氧生物质油进一步开环改性。对比选择性氢化、异构化等改性方法,环氧化-开环方法反应条件温和,分子设计空间大。本文总结了由环氧植物油通过开环醚构化、酰化合成生物基础油的现状和发展趋势, 重点阐述了环氧植物油及其衍生物环氧脂肪酸甲酯与有机醇、羧酸和酸酐合成润滑油的研究进展,分析了改性分子结构对润滑油性能的影响,讨论了合成生物润滑油研究中尚存的问题, 并认为优化改性工艺、开发绿色高效的催化剂是未来的发展方向。 相似文献
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利用餐厨废弃油脂经磺化反应合成了生物油磺酸盐,并与碳酸钠进行复配,测定了复配体系的界面活性、动态界面张力、界面张力稳定性和分配性能。结果表明,生物油磺酸盐的平均分子量为393,属于水溶性;生物油磺酸盐与碳酸钠的复配体系具有较宽的界面活性范围和较好的界面张力稳定性。在碳酸钠质量分数为0.4%~0.8%范围内,能降低油水界面张力至10~(-3)m N/m。随着碳酸钠质量分数增加,复配体系与原油的最低界面张力呈现先减小后增大的趋势,碳酸钠最佳质量分数为0.6%。放置90 d后,最低界面张力基本上保持在10~(-3)m N/m。碳酸钠质量分数一定时,随着生物油磺酸盐质量分数增加,生物油磺酸盐在油水两相中的分配系数降低,当质量分数大于0.25%后,分配系数降幅变小。生物油磺酸盐质量分数一定时,随着碳酸钠质量分数增加,生物油磺酸盐在油水两相中的分配系数增大,增幅较小。 相似文献
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Physicochemical properties of bio-oil obtained from fast pyrolysis of rice husk were studied in the present work.Molecular distillation was used to separate the crude bio-oil into three fractions viz.light fraction,middle fraction and heavy fraction.Their chemical composition was analyzed by gas chromatograph and mass spectrometer(GC-MS).The thermal behavior,including evaporation and decomposition,was investigated using thermogravimetric analyzer coupled with Fourier transform infrared spectrometer(TG-FTIR).The product distribution was significantly affected by contents of cellulose,hemicellulose and lignin.The bio-oil yield was 46.36%(by mass) and the yield of gaseous products was 27%(by mass).The chemicals in the bio-oil included acids,aldehydes,ketones,alcohols,phenols,sugars,etc.The light fraction was mainly composed of acids and compounds with lower boiling point temperature,the middle and heavy fractions were consisted of phenols and levoglucosan.The thermal stability of the bio-oil was determined by the interactions and intersolubility of compounds.It was found that the thermal stability of bio-oil was better than the light fraction,but worse than the middle and heavy fractions. 相似文献
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A high-pressure homogenization (HPH) technique was used to improve the physicochemical properties and storage stability of switchgrass bio-oil. The viscosity, ethanol-insoluble fraction, and mass average molecular weight (Mw) of the bio-oil decreased significantly, and particle size became smaller after HPH processing; however, no significant changes were detected in heating value, water content, density, pH value, or ash content. The bio-oil's chemical composition changed after HPH: amounts of some compounds (furfural, levoglucosan, diethoxymethyl acetate, and lignin-derived compounds) increased, while others (acetic acid and 1,2-ethanediol) decreased. The homogenization processing remarkably improved switchgrass bio-oil stability: the viscosity of bio-oil homogenized at 100 MPa increased by only 13.9% after storage at 40 °C for 60 days, whereas that of unhomogenized oil increased 56% after the same storage period. The operating cost was very modest at only $0.0102/L for bio-oil HPH processing at 100 MPa. 相似文献
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我国的生物质资源丰富,将其快速热解成生物油,作为优质化工原料应用,可实现其高值高效应用。本文对以生物油制备的环境友好型生物油淀粉胶黏剂基本性能进行研究,结果表明,其湿胶合强度可达到国标Ⅱ类胶合板标准,其黏度可以满足胶合板工业化生产需求;生物油淀粉胶黏剂流变行为呈现出明显的剪切变稀特征,是典型的假塑性流体,流动活化能△Eη为9.67 kJ·mol-1,表明其具有良好的流动性和应用潜力;通过对比不同生物油加入量的BOS胶黏剂湿胶合强度、流变性和热稳定性的研究发现,生物油的加入可改善BOS胶黏剂的耐水性,促进其固化,并增强其热稳定性。 相似文献
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S. A. Khromova A. A. Smirnov S. A. Selishcheva R. G. Kukushkin V. O. Dundich L. I. Trusov V. A. Yakovlev 《Catalysis in Industry》2013,5(3):260-268
At present, one of the most promising methods of processing renewable raw materials is pyrolysis, which allows liquid organic products (bio-oil) to be derived from biomass. For obtaining fuel products from bio-oil, the latter needs to be preliminarily upgraded. It is appropriate to carry out this process in two stages. The first stage—decarboxylation—is intended to reduce the corrosiveness (acidity) of the feedstock and hydrogen consumption at the second stage. Decarboxylation is usually conducted over noble metal-based catalysts. There are examples of employing cheaper catalysts based on alkaline-earth metals; however, these catalysts suffer from insufficient stability. Here, we report the activity of MgO-based catalysts in the decarboxylation of pentanoic acid, a model compound imitating bio-oil, and the effect of dopants on the stability of the magnesium-containing catalysts. The process has been carried out in an inert atmosphere at a temperature of 350°C and a pressure of 0.50 MPa. Raising the MgO calcination temperature to 1200°C and introducing stabilizing admixtures (Al2O3, SiO2, and ZrO2) affords catalysts that are mainly deactivated via carbonate formation rather than the formation of soluble magnesium salts and are, therefore, more promising from the standpoint of regenerability. 相似文献
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生物油的特性、提质及应用 总被引:1,自引:0,他引:1
生物油是一种由生物质直接转化为液体燃料的新型可再生能源,具有产量大、可储存和碳循环等优点。综述了国内外生物油的物性特点、提质以及应用等研究进展。结果表明,生物油作为化石燃料的替代燃油存在很大优势,但其热值低、腐蚀性强等缺陷仍需进一步改进。 相似文献
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Boonsiri Pidtasang Parncheewa Udomsap Sittha Sukkasi Nuwong Chollacoop Adisak Pattiya 《Journal of Industrial and Engineering Chemistry》2013,19(6):1851-1857
Fast pyrolysis of eucalyptus bark was carried out in a free-fall pyrolysis unit at different temperatures ranging from 400 to 550 °C to produce bio-oil, char and gas. The bio-oil produced at optimum temperature was mixed with alcohols with an aim to improve its properties. The results showed that the maximum bio-oil yield of 64.65 wt% on dry biomass basis could be obtained at the pyrolysis temperature of 500 °C. The addition of a small proportion (2.5–10%) of alcohol into the bio-oil could improve its viscosity, stability and heating value. These effects were further enhanced when increasing the alcohol. 相似文献
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采用Na2CO3溶液对HZSM-5分子筛进行预处理,然后采用浸渍法对预处理后的HZSM-5进行不同负载量的La改性,通过XRD、BET、SEM-EDS和Py-IR等方法对改性前后的HZSM-5进行表征。利用改性前后的HZSM-5在两段式固定床反应器上进行生物质热解产物在线催化实验,对得到的生物油有机相进行理化特性和组成成分分析。结果表明,经过Na2CO3溶液处理后,使HZSM-5分子筛形成了含有微-介孔的多级孔孔道结构,La的改性未改变HZSM-5的MFI结构,但改变了分子筛的酸分布。随着La负载量的增加,生物油有机相产率、密度、运动黏度及氧含量先减小后增加,含氧化合物和羰基类化合物含量同样呈现先减小后增加的变化趋势。经过最佳质量分数为5%的La负载后的多级孔HZSM-5分子筛制得的生物油中,有机相高位热值高达37.7 MJ/kg,烃类物质含量达到了49.86%,含氧化合物和羰基类化合物含量分别减少了32.43%和57.03%。 相似文献