催化热解

摘要： 研究使用CaCO_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、还原铁粉、Na_(2)CO_(3)5种金属催化剂对油漆板材进行热解,收集固、液两相产物进行产率计算和检测分析.结果表明,5种催化剂都有效提高了热解固相产物的产率,CaCO_(3)、Na_(2)CO_(3)以及还原铁粉可以增加液相产品产率.钛元素在所有催化热解固相产物含量均较高,可能造成潜在的环境污染.热解液相产物以酯类、酮类、醇类、酚类、酸类为主,并含有少量含氮类物质,CaCO_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、Na_(2)CO_(3)均可以减少液相产物中酸类物质的含量.CaCO_(3)对于提升热解固液两相产物品质有较好作用.

摘要： 探究了温度和催化剂Fe、Mg、Co以及不同催化剂添加比对烟杆热解制氢影响,找出最佳反应条件.结果表明,温度的升高有利于气体产率和热解转化率的提高,700°C时转化率最高.随着负载Fe量的增加,气体产率逐渐增加,当添加量为w=15%时,转化率达83.19%.Mg催化剂能促进氢气的生成.对于复合催化剂,Fe-Mg催化剂体系使气体产率增加,且H;的体积产量在催化剂配比为15%Fe+0.8%Mg(质量分数,下同)时达到最大,为113.48 mL/g.在15%Fe+0.8%Mg催化体系上继续负载Co催化剂,随着Co负载量的增加,催化热解总转化率增加,添加比为15%Fe+0.8%Mg+0.9%Co时,总转化率达到最大,为84.31%,氢气的体积含量降低,因此Co催化剂的负载对氢气的生成不利.

摘要： 木质素是一种结构复杂、产量丰富但利用率较低的生物质资源,可通过催化热解解聚为高附加值产物,具有广阔的应用前景。本文介绍了催化剂机理研究方法和催化剂作用方式,比较了催化木质素热解常用的分子筛类催化剂、金属氧化物类催化剂和金属盐类催化剂的催化性能、产物收率、产品分布、催化机理及优缺点。文中指出:分子筛类催化剂的脱氧能力强、酸度高,但液体产物收率较低;金属氧化物类催化剂具有液体产物收率较高、热稳定性强等优点,但依赖于催化剂酸碱性的调控;金属盐类催化剂虽高效、价格低廉,但热稳定性差、易失活。同时,本文对木质素催化热解领域提出了展望,未来热解催化剂的研究有待深入和系统化,根据木质素种类和目标产物设计复合型催化剂、核壳型催化剂和多催化剂协同催化是未来热解催化剂发展的趋势。

摘要： 生物质与废塑料共催化快速热解是制取轻质芳烃的重要途径。采用不同种类的分子筛催化剂,首先研究了分子筛种类对杨木、生物质三组分和低密度聚乙烯(LDPE)单独催化快速热解轻质芳烃产率的影响,其次研究了生物质三组分与LDPE在共催化热解过程中的协同作用机理。结果表明:在杨木、生物质三组分和LDPE单独催化快速热解时,HZSM-5(25)催化剂体现出最高的轻质芳烃产率;在杨木和LDPE共催化快速热解时,随着LDPE质量的增加,轻质芳烃的产率呈先升高后降低趋势;在生物质三组分和LDPE共催化快速热解时,纤维素和半纤维素热解的呋喃类中间产物与LDPE热解的轻烯烃中间产物易发生“双烯合成”反应,表现出较强的协同催化作用,促进轻质芳烃的生成,而木质素则抑制轻质芳烃生成。

摘要： 对含油污泥催化热解技术现状进行了概述,包括催化剂类型、加热方式、热解过程及热解产物等方面。含油污泥的处理工艺有很多种,热解作为综合处理效果相对理想的一种方法已得到广泛的应用,而催化热解又能通过添加不同的催化剂实现热解产物的提质增效,在平衡环境保护与油田发展问题中具有重要作用,是未来石油炼化企业实现绿色、完全资源化发展的方向所在。

摘要： 采用分子动力学模拟方法,选取Ni、ZSM-5以及Ni/ZSM-5催化剂,对轮胎橡胶热解制氢的机理进行探究,并同时与前人做过的实验研究进行对比验证模拟计算。文中利用Material Studio建立轮胎橡胶模型,DMol3模块对生成氢气路径进行过渡态搜索,CULP模块对其加入Ni催化剂的热解过程进行模拟。模拟结果表明,制氢催化效果顺序为Ni>Ni/ZSM-5>ZSM-5。催化热解大致分为两个阶段:(1)低温阶段长链裂解成单体化合物,单体主要是异戊二烯、苯乙烯以及1,3-丁二烯;(2)高温阶段自由基攻击单体生成小分子物质。加入Ni催化剂后降低了热解终止温度。催化剂的加入在低温阶段主要表现在加快热解进程,增加低温阶段时单体数量。在高温阶段主要表现在改变了气体产物分布,Ni的加入降低了轮胎热解温度,并且使氢比例增加。

摘要： 采用机械球磨法制得不同Zr含量的改性蒙脱土催化剂,通过X射线衍射仪(XRD)、物理吸附仪(BET)和化学吸附仪(NH_(3)-TPD)表征其结构特征,在固定床中考察催化剂对煤热解产物分布和焦油品质的影响规律,基于模型化合物苄基苯基醚(BPE)、联苄和联苯的热解行为分析,探讨了催化剂对煤中共价键断裂规律的作用机制。结果表明:酸洗可增加蒙脱土的比表面积,添加Zr后该值先减小后增加,酸性与之相反,当Zr含量为24%(质量)(24ZrAM)时,催化剂的酸量与强酸强度达最高。在xZrAM的作用下,热解焦油产率和沥青含量均下降,特别是24ZrAM对焦油的提质活性最好,轻油组分分率最高,为53.2%(质量),长链烃含量降低了22.1%,酚类化合物增加了22.5%。BPE、联苄和联苯的转化率分别比无催化剂时提高了87.2%、63.2%和31.3%,说明24ZrAM可促进长链烃裂解和C_(al)—O、C_(al)—C_(al)和C_(ar)—C_(ar)键的断裂。

摘要： 采用机械球磨法制备不同Fe盐改性Zr基蒙脱土催化剂,通过X射线衍射仪(XRD)、物理吸附仪(BET)、化学吸附仪(NH_(3)-TPD、H2-TPR)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析其组成和结构。结果表明,与24ZrAM相比,以FeCl_(3)·6H2O和FeCl2·4H2O为铁源时,3Cl−-24ZrAM和2Cl−-24ZrAM中生成了Fe–O–Zr结构。Fe的硫酸盐存在时,催化剂的比表面积显著减小。引入Fe后,催化剂的总酸量均降低,3Cl−-24ZrAM的酸量与强酸强度最高。H2-TPR显示,3Cl−-24ZrAM、2Cl−-24ZrAM和3NO_(3)^(-)-24ZrAM中Fe2O3还原为Fe3O4的温度均低于500°C。在固定床反应器中考察了催化剂对新疆和丰煤热解行为及含不同桥键模型化合物的断键机制的影响。与24ZrAM相比,不同Fe源改性蒙脱土均能降低焦油中沥青的质量分数,其中,3Cl−-24ZrAM的裂解活性最高,轻质焦油分率增加至63%,比24ZrAM提高了18.9%,轻油和酚油质量分数分别为24ZrAM的1.3倍和1.4倍,长链烃含量进一步降低,降幅为0.7%。引入Fe后,苄基苯基醚(BPE)、联苄和联苯的转化率分别比24ZrAM提高了5%、1.6%和43.9%。

摘要： 采用溶胶-凝胶法制得MgFe_(2)O_(4)前体,经焙烧得到MgFe_(2)O_(4)催化剂,再经Stöber法制得核壳结构催化剂MgFe_(2)O_(4)@SiO_(2)和MgFe_(2)O_(4)@SiO_(2)@HZSM-5(MSH),利用VSM、XRD、SEM、FT-IR、N_(2)物理吸附等手段研究了催化剂的磁性能和结构特征;在固定床反应器上,考察了N_(2)气氛下磁性催化剂对补连塔富油煤的催化热解特性及回收再生性能。结果表明:MgFe_(2)O_(4)为立方尖晶石结构,饱和磁化强度达到181.50 emu/g,具有良好热稳定性能。上述系列磁性催化剂均呈现出良好的催化活性,其中MSH催化活性最好。与非催化热解相比,MSH催化热解焦油产率提高了57.7%,焦油中脂肪烃和苯类含量增加约2倍,稠环芳烃含量下降8.6%~9.8%。采用磁选方法可有效实现催化剂回收,经700°C下焙烧处理,可实现回收催化剂的再生。SiO_(2)包覆有助于提高核壳结构催化剂的磁热稳定性和催化寿命。

摘要： 我国煤炭资源储量丰富,石油和天然气资源匮乏,其中低阶煤资源占煤炭资源比例大。如果直接将低阶煤进行燃烧处理,虽能提供大量的热能,但是浪费煤中宝贵的氢、碳资源并且造成严重环境污染。煤热解技术不仅可以将低阶煤转化为附加值更高的化工产品,还可以减少环境污染,实现能源的高效清洁利用。本文介绍了两种主要的煤炭热解技术:加氢热解和催化热解。并根据现有煤炭热解技术,提出部分展望。

摘要： 通过浸渍法制备铁催化剂,并将其用于废旧塑料的催化热解中,从而生产碳纳米管.废旧塑料样品在500°C下于氮气气氛中热解,热解出的气体在800°C的温度下将碳沉积到催化剂上.铁催化剂由于金属-载体的相互作用而产生了大量的碳纳米管.不同的煅烧温度会制备出不同相互作用的铁催化剂,实验发现催化剂煅烧温度为750°C时,金属颗粒粒径较小,利于碳纳米管的生长;煅烧温度为500°C时,催化剂烧结导致金属颗粒团聚,阻碍了碳纳米管生长.

摘要： 本文从优化CaO孔结构以及调节活性组分角度出发,提高催化剂的催化活性.实验采用调节前驱体法对CaO进行表面更新.此外,本文还在CaO中添加不同比例含K灰分调节催化剂的活性组分,并利用制备的改性CaO在管式炉内对微拟球藻进行了催化热解研究.结果表明:调节前驱体可显著提高CaO的催化活性并改善生物油的性能.当水合比例为1.4:1时CaO孔结构参数最优,油品产率最大,性能最优.适宜比例灰分的添加同样提高了油品的产率和性能,当含K灰分比例为2.50％时,CO、CO2等含氧气体释放量最大,生物油热值与运动粘度分别达到40.041kJ·g-1,5.155mm2·s-1.

摘要： 本文在连续进料流化床实验台上采用半失活FCC催化剂对木屑和稻杆进行了催化热解试验研究。考察了在催化剂作用下,反应温度和质量空速对不同生物质催化热解产物产率和选择性的影响.结果表明,半失活FCC催化剂的采用使得烯烃和芳香烃产率大幅提高;木屑制备的烯烃和芳香烃产率高于稻杆且焦的产率较低.木屑在其最优工况下(温度650°C、质量空速1.03 h-1)下,总化学品(芳香烃+C2-C4烯烃)碳产率达到15.2％.稻杆在其最优工况下(温度600°C、质量空速0.6h-1)下,总化学品碳产率达到10.9％.对于两种不同生物质:温度的升高提高了苯和乙烯的选择性,降低了甲苯、二甲苯、丙烯和丁烯的选择性,质量空速的提高也提高了苯的选择性,降低了甲苯和二甲苯的选择性,而择性没有明显的影响.对烯烃的选。

摘要： 以HZSM-5分子筛为催化剂,考察了小球藻(Chlorella vulgaris)热解及催化热解特性.实验结果表明,500°C以下HZSM-5分子筛对小球藻的热解有较明显的催化效果.HZSM-5分子筛存在的条件下,快速热解阶段小球藻的失重率由55.3％增加到68.6％,最大热解速率由9.54 ％/min增大到11.2％/min.另外,HZSM-5分子筛能够促进糖类物质缩醛键的断裂生成CO,减少C02的析出量,并降低含甲基物质裂解释放CH4的温度.400°C以上时,HZSM-5能够促进热解产物中的羟基聚合脱水.

摘要： 采用U型固定床管式炉研究了含油污泥在ZSM-5分子筛上的热解产物特性.发现未使用催化剂时,油泥热解油产物中的主要成分为烷烃和烯烃,芳烃含量较低;气体产物中主要为短链烃类,氢气产量较少.在ZSM-5分子筛的催化作用下,热解油中芳香烃产量达到88.4％,气体产物中氢气和短链烃类产量明显增加.研究了400-550°C之间分子筛对含油污泥的催化效果,发现ZSM-5在500°C时催化效果最佳,油相产率达到65.6％,芳香烃产量达到90.9％.积炭主要以多环芳烃焦炭形式存在.

摘要： 利用TGA以及固定床裂解器对生物质催化裂解特性进行研究,讨论CaO以及ZSM-5二元催化裂解对生物质的热裂解特性、芳烃含量以及选择性的影响,结果表明:断键催化剂CaO以及脱氧ZSM-5催化剂的加入改变了生物质的热解特性,致使残炭率明显增加,最大失重速率降低,生物质的转化率增加,催化剂的活性大小顺序为:ZSM-5＞CaO+ZSM-5＞CaO＞生物质,同时,催化剂的添加使其特性参数(活化能:Ea、活化焓:△H、活化熵:△S、空间位阻参数:P)明显增加,反应速率降低,而且,断键催化剂CaO的添加可以明显增加BTXE的含量,不同的添加方式,其芳烃选择性不同,生物质+CaO与ZSM-5分离布置生成BTXE的总量最多,三者分离所得到的甲基萘在萘的同系物中所占的比例最大.

摘要： 采用固定床和TGA研究了新鲜生物质产气特性,分析了不同温度、干燥时间、催化剂种类与用量对热解合成气的影响.结果表明,含水量越高,合成气中氢气浓度越高;添加CaO提高了氢的选择性,且CO2浓度随着CaO量增加而降低;加入CaO降低了热解第一阶段释放的水分量,生成的一部分Ca(OH)2吸收热解气中的CO2,另外一部分在温度区间400～500°C分解,热解过程中生成的CaCO3在700°C时开始分解;未经过还原的NiO活性较小;合成气产率和氢气产率随着温度增加而增大.

摘要： 采用热重和傅里叶红外光谱联用(TG-FTIR)对去离子水、盐酸淋洗后的稻草样品和原样进行分析，探讨生物质内在金属盐对热解过程和产气的催化作用规律.结果表明:经过水洗和酸洗的样品中金属盐含量明显降低,酸洗后金属盐浓度只有原样的2％左右.由于水洗和酸洗后金属盐对热解反应和生物油裂解的催化作用减弱,导致主热解温度向高温区偏移,焦炭产量降低.产气组分中小分子气体(CO、CO2)产量降低,而CH4 和含C-O-C 和C=O 有机物产量增加。

摘要： 我国侏罗纪煤主要集中在内蒙古、陕西、甘肃、宁夏四省区交界地带和新疆北部.在各成煤期中,侏罗纪煤的平均含硫量和含灰量最低.侏罗纪的煤种范围从褐煤到无烟煤.在已探明的侏罗纪煤储量中,低变质烟煤占96％,气煤占3％,其他占1％,以低变质烟煤为原料的我国煤化工工业也因此得到了快速发展.但与此同时,该类煤的一些特征组成和性质对煤转化过程的影响也越来越突出,许多与这类煤相关的煤化工基础理论研究的突破成为确保煤化工工业装置长周期稳定运行的关键，文中主要介绍有配煤的催化热解/催化气化研究，配煤及其催化煤气化过程中煤灰熔融特性研究，指出气化配煤是以煤化学、煤气化动力学和煤质测试等学科和技术为基础的将不同类别、不同质量的单种煤种通过筛选、破碎，按一定比例配合以达到气化用煤要求的工艺过程。这种配合后的煤种虽然具有某些各自单一煤种的特征，基于煤岩特征差别，实现煤的分质多联产转化是实现煤炭分质多联产转化的又一新的途径。在这方面，提出在煤岩分选基础上，以煤的催化热解-气化相结合为特征的煤化工多联产技术路线。实现该技术突破的关键是建立相应的理论模型，阐明分质转化过程中各关键化学反应过程之间的交互作用规律。

摘要： 酸洗褐煤负载不同含量的铁进行热解实验,研究热解过程中铁元素对褐煤焦结构的影响.XRD结果显示(002)峰和(100)峰的强度随着铁含量的增加不断降低,表明铁元素显著改变了煤焦微晶结构.Raman光谱分析显示IG/Iall 随着铁含量的增加不断减少,说明铁含量的增加导致煤焦的无序化程度也增加。气化实验表明气化反应性随着铁含量的增加而增加,超过2％的负载饱和度后,铁粒子易发生团聚现象,分散性变差,对煤焦的催化作用减弱.

摘要： 一种用于本发明的热解苯酚蒸馏残液的催化剂，被用于异丙苯和氧分子氧化，然后酸裂解得到的反应混合物中蒸馏分离异丙苯、苯酚和丙酮后得到的蒸馏残液的热解，本发明催化剂的特征在于它包括粒径0.002-100μm的含氧的金属化合物催化剂。

摘要： 一种用于本发明的热解苯酚蒸馏残液的催化剂，被用于异丙苯和氧分子氧化，然后酸裂解得到的反应混合物中蒸馏分离异丙苯、苯酚和丙酮后得到的蒸馏残液的热解，本发明催化剂的特征在于它包括粒径0.002—100μm的含氧的金属化合物催化剂。

摘要： 本发明属于生物质能利用相关技术领域，具体涉及一种基于乳化体系电催化制备提质生物质热解油的方法及得到的提质生物质热解油。该方法包括步骤：1)制备生物质热解油与电解质水溶液的油水混合液，并常温静置保存；2)制备催化剂，其为负载贵金属的氧化石墨烯；3)将步骤1)得到的所述油水混合液和步骤2)得到的负载贵金属的氧化石墨烯混合，并制备得到均质乳液；4)将步骤3)得到的所述均质乳液作为电解液，在电解池对电解液通入电流以进行电催化反应，制备得到提质生物质热解油。本发明可制得较为饱和的生物质热解油，降低生物质热解油中的氧含量和重质组分含量，避免电催化过程中积碳的产生。

摘要： 本发明涉及用于流体烃产物的组合物和方法，更具体地涉及通过催化热解制备流体烃产物的组合物和方法。一些实施方案涉及通过催化热解制备特定芳族化合物产物（例如苯、甲苯、萘、二甲苯等）的方法。一些这样的方法可包括使用包含固体烃材料和非均相热解催化剂组分的混合物的组合物。在一些实施方式中，烯烃化合物可共进料至反应器和/或与产物流分离并再循环至反应器以改进某些产物的产率和/或选择性。本文所述的方法还可包括使用专用催化剂。例如，在一些情况下，可使用沸石催化剂。在一些情况下，催化剂的特征为其粒度在可导致某些产物的产率和/或选择性改进的某些识别范围内。

摘要： 本发明涉及用于流体烃产物的组合物和方法，更具体地涉及通过催化热解制备流体烃产物的组合物和方法。一些实施方案涉及通过催化热解制备特定芳族化合物产物（例如苯、甲苯、萘、二甲苯等）的方法。一些这样的方法可包括使用包含固体烃材料和非均相热解催化剂组分的混合物的组合物。在一些实施方式中，烯烃化合物可共进料至反应器和/或与产物流分离并再循环至反应器以改进某些产物的产率和/或选择性。本文所述的方法还可包括使用专用催化剂。例如，在一些情况下，可使用沸石催化剂。在一些情况下，催化剂的特征为其粒度在可导致某些产物的产率和/或选择性改进的某些识别范围内。

摘要： 本发明提出了一种氧载体煤催化热解制氢反应装置及氧载体煤催化热解制氢方法，其中该反应装置通过热解还原炉、移动床制氢炉和燃烧氧化炉的结合，在热解还原炉内进行催化热解、氧化载体还原等反应，还原载体进入移动床制氢炉中与高温水蒸气发生制氢反应生产富氢气体，热解半焦、亚氧化载体和未反应完全的还原载体进入燃烧氧化炉与含氧气体发生高温燃烧反应，产生的氧化载体、细灰和烟气，其中氧化载体通过返料装置循环回热解还原炉中，实现热流和物流的循环并达到充分利用的目的。与现有技术相比，利用本发明提供的装置和方法可使碳转化率达到99％，制得的氢气含量99.5％，同时具有反应强度大、能量利用率高、产品气产率大的特点。

摘要： 本发明提供一种含油污泥催化热解系统及含油污泥催化热解处理工艺，涉及废弃物资源化处理领域。含油污泥催化热解系统包括载气装置、第一反应装置、第二反应装置和冷凝装置。第一反应装置用于对含油污泥进行热解以生成油蒸汽。第二反应装置用于接收油蒸汽并使油蒸汽进行催化反应，以促使重质组分回流以及轻质组分被回收。冷凝装置用于冷凝轻质组分。含油污泥催化热解处理工艺包括：对含油污泥进行热解，以产生油蒸汽；使油蒸汽进行催化反应，以促使重质组分回流以及轻质组分被回收；重质组分回流，再次热解；对轻质组分进行冷凝处理，以回收油。本含油污泥催化热解系统及含油污泥催化热解处理工艺能够提高回收油的品质。

摘要： 一种赤泥催化生物质红外热解的热解装置及热解方法，组成元件包括供气系统、热解反应系统、产物检测和回收系统，所述供气系统的气瓶、气体质量流量计、混合气体预热器以及蒸汽发生器通过导气管连接，热解反应系统的热解反应器周围是红外加热装置的管式红外加热元件，中心安装有带孔的石英板，产物检测与回收系统进行在线分析气体成分。采用本发明能够实现生物质与热解过程中升温快，通过此装置以及基于此装置的热解方法，生物质与赤泥得到无害化处理，并且在催化热解的作用下获得高品质的焦油和热解气。

摘要： 本发明公开了一种通过连续催化热解提高油页岩热解油品质的方法及设备，属于新能源技术领域。所述方法是利用超临界CO2和双金属催化剂对油页岩进行初次热解，热解挥发物通过带有加热套的管道进入二次热解系统。利用催化剂溶于超临界水对热解挥发物进行二次热解。超临界CO2具有强大扩散系数、粘度低和萃取有机质能力强的特性，抑制了焦炭与气体的形成，降低了热解油的粘度，实现了油页岩热解油品质的初次提升；超临界水有强大的酸碱催化作用和驱替作用，充分溶解催化剂并提供加氢活性位点，实现了对油页岩热解油品质的连续提升。

摘要： 一种粉煤催化热解制备煤焦油装置的催化热解反应器，在热解反应管的垂直段上部外围设置有分离器，外筒的底部设置有高温半焦排出管，在热解反应管垂直段下部的外围套装有催化反应室，催化反应室的外侧壁上设置有与催化反应室内相联通的催化室进气管，热解反应管外壁与催化反应室内壁之间设置有环形的支撑花板，支撑花板上放置催化剂，热解反应管的垂直段下部设置有煤气分布器，热解反应管的水平段上设置有与其内向联通的高温半焦输入管、粉煤输入管、煤气输入管。本实用新型将粉煤催化热解制备成煤焦油和煤气并快速输出，减少煤焦油的二次裂解，提高了煤焦油的收率，可在粉煤催化热解制备煤焦油装置上使用。