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担载型分子筛催化剂上黄土庙煤热解行为的研究

作　者: 郝婷
导　师: 马晓迅；徐龙
学　校: 西北大学
专　业: 工业催化
关键词: 煤加氢热解分子筛催化过渡金属
分类号: TQ530.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

煤的热分解反应是煤炭转化最基础的加工过程。以增加煤热解转化率、降低反应温度或调控热解产物的组成和分布为目标,本论文利用TG-FTIR联用技术考察了黄土庙煤在几类典型的担载型分子筛催化剂上的热解行为。主要包括以下几方面的内容：1.通过TG-FTIR联用系统,考察反应气氛对黄土庙煤热解行为的影响。实验结果表明：氢气气氛对黄土庙煤的热解有一定的促进作用,具体表现在一方面它增加了煤热解产物中的芳烃、脂肪烃、CH4、CO等物质的析出量,另一方面它降低了这些物质的析出温度。反应在转化率曲线上即表现为转化率的增加以及二次脱气阶段对应的峰温提前。2.考察HZSM-5(Si/Al=25、50、100)在担载不同过渡金属(Co/Mo)前后,于2%、5%和10%添加量下对黄土庙煤加氢热解行为的作用。热重的实验结果表明,催化剂对黄土庙煤加氢热解行为的影响主要表现在对煤热解二次脱气阶段反应温度的影响,添加催化剂后转化率曲线上有略微差异存在,但就总转化率而言并没有十分显著的变化。而尽管从转化率结果来看各催化剂并没有起到什么显著作用,但是从红外结果却能够看出由于催化剂的加入,煤热解产物的组成发生了改变。并且不同硅铝比和添加量以及不同的担载情况下,催化剂作用的结果不尽相同。3.考察大孔道的13X分子筛在担载不同过渡金属(Co/Mo)前后,于2%、5%和10%添加量下对黄土庙煤加氢热解行为的作用。实验结果表明,与HZSM-5分子筛相比,13X分子筛在提高黄土庙煤加氢热解产物中脂肪烃、芳烃、CH4和CO的含量方面的作用略低,但是却能够减少煤中CO2的含量。4.通过对煤催化加氢热解产物的分析发现,CO2的含量与脂肪烃、芳烃、CH4和CO的含量反相关,也就是说如果脂肪烃、芳烃、CH4和CO的含量得到提高,那么相应的就会有CO2的含量减少现象出现。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 选题背景  7
  1.2 煤的热分解  7-11
    1.2.1 煤热解过程概述  8-9
    1.2.2 煤热解的影响因素  9-11
  1.3 煤催化热解的研究进展  11-14
  1.4 课题研究的目的和内容  14-15
第二章实验部分  15-19
  2.1 实验原料  15
  2.2 催化剂的制备  15-16
  2.3 TG-FTIR实验  16-17
    2.3.1 热重分析方法  16-17
    2.3.2 傅里叶红外光谱分析方法  17
  2.4 煤的转化率的计算  17-19
第三章黄土庙煤热解的TG-FTIR研究  19-23
  3.1 热重实验的结果与讨论  19
  3.2 红外光谱的分析与讨论  19-22
  3.3 本章小结  22-23
第四章担载型HZSM-5分子筛催化剂对黄土庙煤热解行为的影响  23-59
  4.1 HZSM-5分子筛上黄土庙煤的热解行为  23-31
    4.1.1 热重实验的结果与讨论  23-24
    4.1.2 红外光谱的分析与讨论  24-31
  4.2 Co/HZSM-5分子筛上黄土庙煤的热解行为  31-38
    4.2.1 热重实验的结果与讨论  31
    4.2.2 红外光谱的分析与讨论  31-38
  4.3 Mo/HZSM-5分子筛上黄土庙煤的热解行为  38-45
    4.3.1 热重实验的结果与讨论  38-39
    4.3.2 红外光谱的分析与讨论  39-45
  4.4 CoMo/HZSM-5分子筛上黄土庙煤的热解行为  45-50
    4.4.1 热重实验的结果与讨论  45
    4.4.2 红外光谱的分析与讨论  45-50
  4.5 担载金属对黄土庙煤热解行为的影响  50-56
  4.6 本章小结  56-59
第五章担载型13X分子筛催化剂对黄土庙煤热解行为的影响  59-69
  5.1 热重实验的结果与讨论  59
  5.2 红外光谱的分析与讨论  59-66
  5.3 两种分子筛上黄土庙煤热解产物的比较  66-67
  5.4 本章小结  67-69
结论与展望  69-73
  结论  69-72
  论文工作的不足和展望  72-73
参考文献  73-76
研究生阶段发表论文情况  76-77
致谢  77

担载型分子筛催化剂上黄土庙煤热解行为的研究

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