生物质气化过程中热解焦油的生成及其均相转化机理

以两段式下吸气化炉焦油的衍化规律为背景对焦油的生成规律、均相转化过程中芳烃环的形成及增长机制等进行了阐述和总结。阐述了纤维素、半纤维素、木质素的热解特性及主要热解产物的生成规律,并与稻秆在200~500℃热解实验中检测得到的焦油成分进行了对比分析,两者结果基本一致。主要从官能团衍化角度分析了不同种类初级焦油的均相转化机理,阐述了单环芳香烃生成、单环向多环芳香烃转化及多环芳烃进一步聚合转化过程中的脱氢环化、脱氢加乙炔、氢转移、异构化及苯酚转化等机制。基于已有转化机理,初步构建了焦油均相转化路径图。

低碳烷烃均相转化研究进展

低碳烷烃广泛存在于天然气和石油伴生气中,其资源丰富、价格低廉,有望在未来取代石油成为更加绿色、经济的新型能源和化工原料.但由于C–H键相对惰性和反应选择性差,低碳烷烃的高效转化一直是化学家们面临的重大挑战.本文从C–H键活化机制出发总结了低碳烷烃在均相催化领域中的研究进展,包括水和酸性体系及一些特殊溶剂,通过亲电活化、氧化加成、卡宾插入和自由基活化等多种不同活化机制,实现了低碳烷烃的高附加值转化.

甲烷均相转化研究进展

在绿色、经济的反应条件下实现甲烷的直接转化一直是化工能源领域面临的重大挑战之一.在过去的10年中,有机合成化学家们相继发展了多种甲烷均相转化方法,为利用丰富的甲烷作为化工原料来合成高附加值的化工产品提供了新的转化途径.本文从反应作用机制方面总结了近年来甲烷均相转化领域的研究进展,包括过渡金属和主族金属参与的,以及光促进的甲烷均相转化等.在这些研究进展中,过渡金属催化的甲烷转化方法占据主要,涌现了对甲烷碳氢键进行亲电活化、氧化加成和卡宾插入等多种不同活化机制.引人注意的是,光催化模式利用清洁的光能为反应提供能量,为甲烷的均相转化提供了一种更加绿色可持续的化学转化方案.文末对发展更多高效的光促甲烷转化反应及其应用前景进行了展望.

垃圾气化过程中H_2对二恶英抑制作用的实验研究

C—Cl是二恶英与普通烃类的主要区别,亦是分子结构中最弱的键。提出通过气化产物在设计条件下的均相转化,利用气相中充裕的H2,将C—Cl和有机会生成C—Cl的活性氯中的Cl都定向转移至HCl分子中,从而实现对垃圾气化过程中二恶英的抑制。基于前期机理研究获得的均相转化所需的反应条件,搭建上吸式固定床气化实验台对含氯量11.36%原料的气化过程开展了研究,对比分析了均相转化过程对二恶英和其他产物的影响。结果显示,气化原始工况下的产物中包含氯代烃和二恶英,加入均相转化后未检测到氯代烃,二恶英的生成量从1.66ng大幅降低至0.0893ng,燃料转化为二恶英的比例约为7.1pg/g。借助气化产物自身所含的H2,均相转化过程对气化产物中的二恶英达到了预期的抑制效果。