探索生物质秸秆气合成甲醇工艺研究

《探索生物质秸秆气合成甲醇工艺研究》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、郑州大学硕士学位论文生物质秸秆气合成甲醇工艺研究姓名：许庆利申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：雒廷亮;刘国际20040505郑蝌大学硕士学位沦文Y=635768摘要近年来，由于大量使用化石燃料，严重污染环境。而且由于化石燃料匮乏，寻找一种新的、可再生的、无污染的能源是件迫在眉捷的事情。生物质作为高效和廉价的太阳能浓缩储存方式，利用当今世界高科技的成果，可使其转变为高品质能源一燃料甲醇。所以不论从农村能源开发，还是从环境保护出发，研究生物质能源的转变都是一项迫在眉睫的重大课题。同时，在我国开展生物质的综合利用有着1分重要的社会、经济效益。在列气化过程中的气化炉

2、进行选择时，考虑到循环流化床气化反应器可以制出优质的秸秆气。但设备投资大，生产成本高，不适合我国国情。本论文采用已经在崮内推广应用的XFF一1000型下吸式固定床气化炉气化。对玉米秸秆发热量以及秸秆气成份做定量分析，结果表明，秸秆气中氢气大约12．60％，而一氧化碳、二氧化碳含量大约为；15．80％、12．50％，氨碳比，叶j能得到化学反应的需求。还含有55．00％氮气和1．4％的甲烷，对合成反应来说是惰性气体，对反应不利。可以采用变压吸附的方法(除掉大量的氮气)和变换、脱碳的方法来调节氢碳比。本实验采用配氧的方法来调节氢碳比。同时秸秆气中还含有少量的焦油、硫化物、

3、氧气等物质可以造成合成反应的铜基催化剂失活。因此，本文对秸秆气进行脱硫、脱氧、除焦等实验研究。最后得到优质的秸秆合成气。以直流流动等温积分反应器为实验装置，对秸秆气催化合成燃料甲醇技术进行实验研究。研究了空速、压力、温度等对秸秆气合成甲醇的影响。使用C301、C302、NC306铜基催化剂，通过实验优选出合适的催化剂，结果表明，C301铜基催化剂是比较合适的催化剂。然后通过正交实验和单困素实验，对秸秆气催化合成燃料甲醇工艺进行实验研究，得出较合适的工艺参数为：质量空速8000L．kgcat'-h、压力5．OMPa、温度235。C。本文对铜基催化剂失活做了初步研究。测

4、定了催化剂的比表面积、XRay等。发现使用后催化剂比表面积比使用前降低较多，最高可降低55．O％。比表面积降低引起催化剂活性降低。另外，使用后铜晶粒长大也引起催化剂活性降低。催化剂失活的原因：一是高温^下秸秆气中含有的少量焦油析炭引起的；二是秸秆气中含有少量的氧气，在高温、高压下可以把催化剂烧结。关键词：秸秆气，甲醇，铜基催化剂，工艺条件～一一堑型查堂堕主兰垡堕塞AbstractInrecentyears，becauseusingaletoffossi1fue]haspollutedenvjronmentandbecausefossilfuelisinshort，i

5、tisanurgentthingtolookforarenewable、cleanenei’gY．Todaymakinguseofhigh—techproductionsweCantransferbiomassenergythatisastyleofeffectiveandbargainpricecondensedsolarenergyintoaqualityenergy一一fuelmethan01．Sofromthecountryenergysourcesexploitationorenvironmentprotection，itisanimportantandu

6、rgenttopictoresearchbiomassenergyconversion，Atthesametime．itwillbringaveryimportantsocietyandeconomybenefittodevelopoverallutilizationhiomassinourcountry．Inthispaper，gasificationfurnaceischoseintheprocessofgasificationatfirst．Theresultshowedthatfluid-bedreactorandcirculatefluid-bedreac

7、torcanproducehigh—gradestrawsyngas，buttheinvestmentofthefacilitiesisveryhighandthecostofproductionishigh，itdisagreewiththesituationofourcountry．ThegasificationprocessadoptedtheXFF一1000downdraftfixed—bedgasifieationfurnaceinthispaper，whichwasusedinourcountry．Theheatingvalueofcornstraw