木质纤维素制取绿色低碳烯烃的研究.pdf

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1、中国科学技术大学硕士学位论木质纤维素制取绿色低碳烯烃的研究作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：黄伟伟物理化学李全新教授二。一二年五月二十四日◆又UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster，Sdegree；Productionofgreenlightolefinsby；；catalyticconversionoflignocellulosic

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4、WeiweiHuangPhysicalChemistryPro￡QuanxinLiMay24m，2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：鲰中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文酌复印件和电子版，允许

5、论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。豳开口保密(年)作者签名：蚴签字日期：趔基』![√导师签名：名乒签字日期：翟垃，幺￡摘要作为一种可再生、洁净、价格低廉的资源，生物质转化与综合利用已成为近年来研究的热点课题，并且受到越来越广泛的关注。木质纤维素催化裂解制低碳烯烃为烯烃的生产提供了一个全新的途径，本论文研究了不同生物质原料及其组元(纤维素、半纤维素和木质素)催化裂解制低碳烯

6、烃的过程。主要研究内容和创新威果如下：一、生物质催化裂解制低碳烯烃核心控制条件研究利用稻壳为典型的木质纤维素原料，采用6wt．％La／HZSM．5分子筛催化剂和固定床反应系统，研究了稻壳催化裂解制低碳烯烃的核心控制条件，包括反应温度、气相滞留时问、催化剂中La的负载量以及催化剂用量等参数对低碳烯烃收率、气固液产物分布、气体产物碳收率及烯烃分布的影响。结果表明，在反应温度为6000C、气相滞留时间为10s、催化剂与原料比为3：1的优化反应条件下，获得酌最大低碳烯烃质量收率和碳收率分别为10．5wt％、20C。m01％。二、不同类型的木质纤维素催化裂解制低碳烯

7、烃研究分别对甘蔗渣、稻壳、木屑、纤维素、半纤维素和木质素六种原料进行对比性研究，低碳烯烃收率的排序为，纤维素>半纤维素>甘蔗渣>稻壳>木屑>木质素，纤维素、半纤维素或纤维素／半纤维素含量高的的生物质原料容易气化，并且有较高的低碳烯烃收率，而木质素或木质素相对含量较高的生物质催化裂解易形成积碳，导致低碳烯烃收率下降。三、熟裂解与催化裂解的反应历程研究本文详细分析了生物质的热裂解和催化裂解过程，发现二者最大的区别在于：与热裂解相比，催化裂解过程得到的低碳烯烃收率明显增加。生物质热裂解主要是大分子聚合物解聚生成小分子化合物：催化裂解过程分两步：一是通过热裂解过程

8、形成大量中间含氧化合物，二是中间含氧化合物在催化剂上进一步经过脱羧基、脱羰基、脱水反应形成低碳烯烃或其他碳氢化合物。关键词：木质纤维素低碳烯烃催化裂解6wt．％La／HZSM．5催化剂摘要IIAbstractABSTRACTBiomassisarichandfriendlyenvironmentallyrenewableresource，whichcanbeconvertedtohydrogen，high-qualityliquidfuelsandhighvalue—addedchemicals．Inaddition，biomassexistswidely

9、anditspriceischeap，theapplicationofrenewablebiornassresourceisreceivinggreatattentionglobally．However，therealestillremainedmanyproblemsespeciallyofconversiontechniquesandenergyefficiencytomake瑚eofawidevarietyofbiomasstypesaSarenewableenergysource．Themaincontentofpresentthesiswasfo

10、cusedontheitemsasfollows．1．Produc