胜利褐煤负载镍催化剂的制备及其催化生物质焦油裂解研究

《胜利褐煤负载镍催化剂的制备及其催化生物质焦油裂解研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文胜利褐煤负载镍催化剂的制备及其催化生物质焦油裂解研究PreparationofNickel-loadedonShengliLigniteforCatalyticCrackingofBiomassTar作者：王本水导师：曹景沛副教授中国矿业大学二〇一五年四月中图分类号TQ536.1学校代码10290UDC549密级公开中国矿业大学硕士学位论文胜利褐煤负载镍催化剂的制备及其催化生物质焦油裂解研究PreparationofNickel-loadedonShengliLigniteforCataly

2、ticCrackingofBiomassTar作者王本水导师曹景沛申请学位工学硕士培养单位化工学院学科专业化学工程与技术研究方向生物质焦油催化裂解答辩委员会主席张双全评阅人秦志宏、张守玉二○一五年四月论文审阅认定书ThesisApprovalIdentification研究生王本水在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评

3、审。导师签字：年月日致谢Acknowledgements韶光易逝，岁月如流，转眼间三年的硕士生涯即将结束，回顾这段学习和生活的经历，心中感慨颇多。首先感谢曹景沛副教授和赵小燕副教授，从进入实验室至今，两位导师提供了热忱的指导的无微不至的关怀，硕士期间所学习的知识及本论文的完成，无不凝聚着两位导师的心血。曹老师活跃的学术思想，严谨的科研态度，渊博的知识，用于创新的科研作风，独到的学术论文写作见解及随和的长者风范，使我受益匪浅。赵老师在实验条件和生活上给予关怀和帮助，在我遇到挫折的时候安慰我、鼓励我，在此谨

4、向二位老师致以深深的敬意和衷心的感谢。在本课题的研究和论文的撰写过程中，特别感谢在一起学习和生活的实验室同届同学：时鹏和黄珊珊，祝他们今后工作顺利，生活幸福。感谢实验室师弟师妹：宋冲、黄鑫、冯晓博、谢凤梅、刘天龙、贺姗、王敬贤和周明耀，感谢他们在实验和生活方面的帮助，祝他们能在学习上多发高水平论文，生活上能永远幸福。感谢我的舍友时鹏、孙玉金、郭晓峰、赵孝佳、杨晓明、裴建、张照明和刘振涛。是他们在生活上给予我帮助和照顾，祝他们今后工作顺利，生活美满幸福。谨以此文献给我的家人和朋友，是他们在精神和物质上的默

5、默支持使得我能够顺利的完成学业，一步步的走到今天。希望在以后的日子里，他们能健康快乐的生活。此外特别感谢周青青在生活上对我的照顾和包容，在学习上对我的支持和帮助，也祝她在以后能工作顺利，天天开心快乐。感谢国家自然科学基金项目（批准号：21206189和21306224）、中国矿业大学青年科技基金（批准号：2012QNA15和2012QNA18）、徐州市科学计划一般项目（批准号：XM13B106）、科技部中日合作研究项目（批准号：2013DFG60060）对本论文研究工作的资助。感谢在百忙之中评审、答辩本

6、论文并提出宝贵意见的各位专家教授！摘要本文通过离子交换法将镍负载到褐煤焦上制备了胜利褐煤焦负载镍催化剂（Ni/SLC），对褐煤进行温和氧化制备了氧化胜利褐煤焦负载镍催化剂（Ni/OXSLC）。研究了溶液pH值和炭化温度（CT）对催化剂的物理化学性质的影响。在两段式固定床反应器中将Ni/SLC和Ni/OXSLC催化剂应用于玉米芯热解挥发分的催化重整，研究了温度、水蒸气和空速（SV）对气体产率和碳分布的影响。结果表明：pH值和CT对催化剂的镍微晶尺寸（NCS）和比表面积（SSA）均有明显影响。pH值为11，

7、CT为650oC制备所得Ni/SLC的SSA为最大的236.3m2/g，镍颗粒分散均匀，NCS为5.6nm。双氧水氧化将-COOH和R-OH等含氧官能团引入到褐煤中。Ni/OXSLC比Ni/SLC催化剂具有更小的NCS、更大的SSA和更好的镍颗粒分散性。在650oC，SV为3600h-1下Ni/SLC催化剂表现出比树脂负载镍催化剂（Ni/RC）和商业Ni/Al2O3催化剂更高的焦油裂解活性，所得的气体产率高达44.7mmol/g。当温度高于650oC时，由于催化剂镍颗粒烧结团聚导致NCS的增大，进而导致

8、催化剂活性的降低。水蒸气的引入不仅促进生物质挥发分的改质，而且通过水煤气反应抑制催化剂表面结焦。Ni/OXSLC催化剂的使用明显提高了气体产率，达到47.9mmol/g，是相同条件下无催化实验的3.4倍和Ni/SLC催化剂的1.1倍。本研究揭示了焦炭负载镍（Ni/Char）作为生物质挥发分低温催化裂解潜在催化剂的可能性。该论文有图45幅，表6个，参考文献87篇。关键词：玉米芯；胜利褐煤；氧化；褐煤焦负载镍；焦油裂解IAbstractInth