纤维素生物质与废塑料共催化热解制取富烃液体燃料的研究进展

生物质能是国际公认的零碳可再生能源,其高效利用成为缓解能源与环境危机的关键,并对中国实现“碳达峰”和“碳中和”的目标具有重要意义。纤维素生物质与废塑料的共催化热解技术,不仅能制备高附加值的富烃液体燃料,还可达到“以废治废”的目的,进而实现生物质与废塑料的高效资源化利用。本工作从生物质与废塑料高值化利用的角度出发,对生物质和废塑料共催化热解制备富烃液体燃料的研究现状进行了综述,介绍了纤维素生物质和废塑料的基础化学特性差异,论述了废塑料种类、催化剂种类、物料和催化剂比例、催化热解温度等因素对生物质和废塑料共催化热解生物油产率和品质的影响,阐述了生物质和废塑料单独催化热解过程中的化学反应机理,并揭示了共催化热解过程中的协同反应机理,展望了该领域未来的发展方向,为生物质与废塑料的高附加值利用提供参考与思路。

生物质预处理催化热解制备液体燃料研究进展

随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,生物质催化热解制备液体燃料技术成为一种可持续发展的能源利用方式。生物质直接热解生成的生物油成分复杂、热值低、含氧量高、酸性强,制约了生物油的应用。从热解机理、生物质预处理、催化剂和预处理和催化耦合技术等方面综述了影响生物油品质的主要因素。指出预处理技术普遍存在时间长的缺点,使用催化剂会导致生物油产率的降低,而预处理和催化耦合技术有望突破这2项技术难点;生物质快速热解定向制备富烃生物油、催化剂的选择与优化、预处理和催化耦合技术将是生物质快速热解制备高品质液体燃料的主要研究方向。

木质素衍生酚类化合物催化加氢脱氧制备液体燃料研究进展

生物质中的木质素衍生酚类化合物具有含氧量高、稳定性差等缺点,通过加氢脱氧反应提质可以制备高品质生物液体燃料,对双碳目标的实现有重要的现实意义。综述了近年来用于木质素衍生酚类化合物反应的金属负载型催化剂,首先从单金属和双金属组分的角度分析金属间协同效应对加氢脱氧反应性能的影响。然后,针对金属位点特性对加氢脱氧反应的影响,讨论金属粒度、金属分散度和单原子金属催化剂的催化活性,阐明金属位点特性的影响因素,及其对加氢脱氧反应机理的影响机制。随后,基于载体对金属位点的影响,探讨载体特性与金属位点特性的关联因素,揭示载体对金属活性位点的影响机制。最后,对金属负载型催化剂的发展方向进行展望。

合成气定向转化制取液体燃料研究进展

目前合成气主要经过费托合成与双功能催化2条路线合成液体燃料。针对费托合成路线,可通过调控催化剂晶粒尺寸､晶相结构､金属表面暴露位点等改变产物分布;双功能催化路线则在费托催化剂上引入酸催化功能或将C—O键高效活化与C—C键精准偶联结合,实现高选择性制备液体燃料。今后合成气的定向转化一方面可借鉴纳米合成领域新方法,使产物分布打破经典ASF限制,最大限度地提高目标产物选择性;另一方面可通过对两步反应的活性中心精细设计,实现对产物选择性的精确调控。

加强醇基液体燃料安全管理的调研分析——以贵阳市乌当区为例

醇基燃料作为一种新型燃料,其经济性、节能性、安全性、环保性等优势深受用户欢迎。通过实地调研和数据分析,以贵阳市乌当区为例,针对监管、经营、使用醇基液体燃料安全管理方面存在问题,提出了对策措施建议,旨在为有效防范化解醇基燃料安全风险,预防和遏制事故发生提供参考。

生物质液体燃料:迈向规模化应用

近日,国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》(以下简称《方案》)。《方案》提出,积极有序发展以废弃油脂、非粮生物质为主要原料的生物质液体燃料。

GTL高碳液体燃料炉具的研制

介绍了一呼民用新型合成液体燃料炉具的结构及工作原理，该炉具能够燃用高碳液体燃料，火力强度大，热效率高，安全可靠，成本低，在我国中小城市有广阔的市场。

流化床生物质快速裂解制液体燃料

在流化床反应器内进行生物质快速裂解制液体燃料的研究。实验装置包括加热、反应、分离和控制等部分。设计生物质最大处理量为 5kg/h。反应在常压和 4 2 0～ 5 2 5℃的温度范围内进行 ,以木屑为生物质原料 ,以二氧化碳为流化气 ,石英沙为加热介质。在适当的裂解条件下液体产率可达 70 % ,气体和焦的收率均为 15 %左右。研究了反应温度 ,流化气流量。

费托法合成液体燃料关键技术研究进展

综述了近年来费托合成液体燃料关键技术的研究进展 ,从催化剂、动力学机理和反应器方面进行了阐述 .

煤经气化制液体燃料及其高温煤气净化研究进展(英文)

煤炭是中国最重要的能源.煤炭的有效利用不仅要提高效率,而且要降低污染物和温室气体二氧化碳的排放.相对于传统的煤燃烧利用技术,煤经气化生产各种化学产品被认为是先进的煤洁净利用的重要途径.几乎所有的目前由日趋枯竭的石油资源生产的化学产品,都可经煤气化从合成气转化获得.本文介绍了中国科学院山西煤炭化学研究所近年来在煤经气化制液体燃料及其高温煤气净化方面的研究进展,主要包括煤的灰熔聚流化床气化、高温气体净化、浆态床反应器铁基催化剂费托合成、低碳醇合成以及一步法二甲醚合成等技术.

醇基、烃基液体燃料技术条件研究通过鉴定

醇基、烃基液体燃料技术条件研究通过鉴定北京公用事业科研所张榕林，贾平丽由农业部环能司下达，并由北京市公用事业科研所承担的“醇基、烃基液体燃料技术条件的研究”课题，已于１９９４年９月１６日通过专家鉴定，现将该项成果的主要论点及推荐的技术条件简介如下。醇...

导向喷动流化床生物质快速裂解制液体燃料

在冷模试验得到的优化的结构参数基础上,建立了一套生物质最大处理量为5kg/h的导向管喷动流化床生物质裂解反应器。反应在常压和440～520°C进行,以木屑为生物质原料,二氧化碳和氮气为喷动气或流化气,沙子为流化介质。结果表明该喷动流化床反应器可用于生物质的快速裂解。在400～480°C,液体产率随温度增加而上升,高于480°C时,二次反应的加剧又导致液体产品产率下降。固体和气体的产率则随温度的升高而减少。喷动气和流化气流量的增加均强化了反应器内的传热,并使生物质初始裂解产物的停留时间减少,二次反应进行程度减弱。在适当的裂解条件下液体产率可达73.2%,此时气体和焦的产率分别为12.8%和14.0%。所得液体产品为单一相液体,含水约30%,可用于燃烧。与流化床相比,喷动流化床作为生物质快速裂解反应器可明显提高液体产率。

天然气或液体燃料现场制氢新工艺

采用常规浸渍法制备了经氧化镧改性的Ni -La/MgAl2 O4 催化剂 ,采用共沉淀方法制备了经氧化镧改性的Ni-La/Al2 O3催化剂。通过氧分布器向催化剂床层分布引入氧气 ,研究了天然气催化部分氧化与水蒸气重整耦合绝热反应制氢的性能 ,结果说明 ,Ni-La/MgAl2 O4 催化剂对于天然气绝热转化制氢具有高的催化活性、选择性和稳定性。采用常规固定床反应器研究了氨分解反应的性能 ,结果说明 ,Ni-La/Al2 O3催化剂对于氨分解制氢具有高的催化活性 ,以非贵金属镍基催化剂替代贵金属钌基催化剂 ,用于较低温度下氨分解制氢是可行的。对于液态烃类制氢 ,采用预转化与带有氧分布器的绝热转化集成工艺 ,可以从根本上解决催化剂积碳问题。以氧化铝多孔陶瓷管做为支撑体 ,通过对其表面进行有效修饰和控制制备的技术关键 ,可以制备高效复合金属钯膜。以氨分解制氢与钯膜分离氢进行技术集成 ,在维持氢回收率为 84 %的前提下 ,在实验的 5 0 0小时内 ,氢气的纯度始终保持在～ 99.97% ,透氢量始终保持在 30m3/m2 ·h附近 ,说明氨分解催化剂和复合金属钯膜具有长期稳定性。所制备的复合金属钯膜在含有～ 2 %CO的混和气体中可以稳定地用于分离氢气。

液体燃料射流破碎机理研究中的时间模式与空间模式

利用线性不稳定性理论分析了液体燃料射流在分别采用时间模式与空间模式两种方法下液体表面扰动波的波数、频率及最大扰动增长率之间的关系，讨论了两种模式下液体射流结构特征的差别。应用基于粘性液体射流射入气体介质中的物理模型，计算分析了 Ｒｅ 数、 Ｗｅ 数和密度比 Ｑ对时间模式与空间模式差值的影响，结果发现采用时间模式或空间模式并不改变液体射流各阶模式之间的相互关系， Ｗｅ 数和 Ｑ是影响时间模式与空间模式差值的主要因素，而 Ｒｅ 数影响不大。在一定条件下，时间模式与空间模式具有等效性。

废塑料制取液体燃料试验研究

利用热解法将废塑料制成高品质液体燃料是资源回收和避免二次污染的重要途径。为此,设计了一套连续给料的鼓泡流化床反应器,对废塑料在鼓泡流化床中热解的关键工艺参数进行了试验研究。通过对试验数据的分析,得到了热解温度对液体产率的影响规律、气体产物的主要成分及其所占份额,并计算了废塑料热解过程的能量收支关系,为废塑料制取液体燃料的工业装置的设计、运行提供了理论及试验依据。

受激液体燃料射流表面波规律初探

利用所设计的实验系统 ,研究了受激液体燃料射流的表面波特性以及外加激励的幅值、频率及模式对液体射流表面波特性的影响。研究结果表明 ,大的激励幅值、恰当的激励频率和横向激励模式能够促进液体射流表面波的发展 。

液体燃料云雾爆轰参数实验

为深入了解液体燃料云雾爆轰机理,借助自行设计和建造的立式爆轰管,并采用升降法和烟迹技术,对环氧丙烷等液体燃料云雾爆轰参数(爆速、爆压、临界起爆能和爆轰胞格尺寸)与当量比的关系进行了实验研究。结果表明,环氧丙烷的爆速和爆压随当量比的增加先增大后平缓减小;碳氢液体燃料云雾爆轰的临界起爆能与当量比呈"U"型关系,最佳值点偏向富燃料一侧;临界起爆能的大小与燃料的分子结构和挥发性有密切关系,IPN和PO临界起爆能相当,而烷烃类临界起爆能均较大。环氧丙烷在25和50℃时的爆轰胞格宽度与当量比皆呈"U"型关系,最小值点偏向富燃料一侧;气相爆轰胞格宽度比云雾爆轰略小。常温下环氧丙烷云雾爆轰主要由气相反应所控制。

高速运动液体燃料爆炸抛撒模型的建立

高速运动液体燃料爆炸抛撒模型的建立对数值模拟高速运动液体燃料爆炸抛撒形成的云雾过程具有重要的意义 .分析了高速运动的液体燃料爆炸抛撒过程 ,建立了包含液滴蒸发、破碎、碰撞聚合等作用的物理数学模型 .用高速运动液体燃料爆炸抛撒建立的模型对初速为 2 0 0m/s、0m/s的燃料空气炸药进行了数值计算 .结果表明 ,静爆所得的云雾场的参数随时间及空间变化与实验数据吻合得很好 。

生物质制取液体燃料技术发展趋势与分析

叙述了利用生物质制备液体燃料的4种技术及其原理、工艺过程;着重介绍了近年来各种技术发展中出现的新趋势,如选择性快速热解、直接液化藻类植物、选择性超临界萃取、模拟生物功能处理木质纤维素;列举了包含新趋势的实验例子;最后对各种技术做了分析。

液体燃料爆炸抛撒的近场阶段研究

该文描述了燃料空气炸药（ＦＡＥ）装置在中心装药爆轰产物推动下，液体燃料在抛撒近场阶段加速过程的一维柱对称运动。给出了液体径向运动速度随半径变化的关系，以及液体所能达到的最大速度值。发现这个速度值和中心装药爆速，装药质量与燃料质量比的平方根成正比，为进一步研究液体的破碎提供了重要线索，并为远场分析提供初始速度估计。