本實驗使用的原料為沙柳和勝利褐煤,在亞/超臨界水-乙醇體系中將二者進行共液化,采用單因素實驗法研究了不同的因素對液化的影響,利用FTIR、SEM、XRD、GC-MS以及熱重分析等手段對液化產(chǎn)物和殘渣進行表征分析。在水-乙醇體系中,探究了溶劑比例、反應溫度、反應時間、沙柳質(zhì)量和催化劑對沙柳液化的影響。結(jié)果得出:(1)沙柳質(zhì)量4g,水和乙醇體積比5:5,反應時間60min,反應溫度260℃的條件下,沙柳的液化率、油產(chǎn)率、瀝青質(zhì)產(chǎn)率分別為92.91%、65.56%、4.14%。乙醇與水的混合溶劑比單一溶劑效果更好。(2)叔丁醇鉀、1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽、NaOH促進了沙柳的裂解。可能是堿性催化劑促進了脫甲氧基反應,使芳香化合物生成量增加,提高其揮發(fā)物產(chǎn)率,從而沙柳的液化率提升。(3)對沙柳及其液化殘渣做FTIR、SEM、XRD以及熱重分析,發(fā)現(xiàn)在液化過程中,沙柳中的木質(zhì)素、纖維素以及半纖維素降解生成苯環(huán)類和羰基類的化合物。沙柳液化殘渣中有少量SiO2且結(jié)晶度下降。在亞/超臨界水-乙醇體系中,探究了反應溫度、反應時間、勝利褐煤質(zhì)量和催化劑對勝利褐煤液化的影響。結(jié)果表明:(1)勝利褐煤質(zhì)量2...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 生物質(zhì)能源
        1.1.1 生物質(zhì)基本概念
        1.1.2 生物質(zhì)能簡介
        1.1.3 沙柳簡介
    1.2 生物質(zhì)液化研究概況
    1.3 煤炭資源
        1.3.1 煤的基本組成
        1.3.2 煤直接液化原理
        1.3.3 煤直接液化工藝
    1.4 煤直接液化研究概況
    1.5 煤與生物質(zhì)共液化研究概況
    1.6 超臨界液化
    1.7 研究內(nèi)容及意義
    1.8 論文創(chuàng)新點
2 實驗部分
    2.1 實驗材料及試劑
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗試劑
    2.2 主要實驗儀器及設備
    2.3 實驗方法和步驟
        2.3.1 液化方法
        2.3.2 液體分離方法
        2.3.3 計算方法
    2.4 表征方法
        2.4.1 紅外光譜分析
        2.4.2 熱重分析
        2.4.3 X射線衍射(XRD)分析
        2.4.4 掃描電鏡(SEM)分析
        2.4.5 水-乙醇不同配比時的臨界參數(shù)數(shù)據(jù)
3 沙柳在水-乙醇體系中液化的實驗研究
    3.1 沙柳液化影響因素的研究
        3.1.1 溶劑比例的影響
        3.1.2 反應溫度對沙柳液化的影響
        3.1.3 反應時間對沙柳液化的影響
        3.1.4 沙柳質(zhì)量對液化的影響
        3.1.5 催化劑對沙柳液化的影響
    3.2 沙柳液化產(chǎn)物紅外表征
        3.2.1 沙柳液化不同時間時,液化油紅外分析
        3.2.2 沙柳在不同反應溫度下,液化油紅外分析
        3.2.3 不同溶劑比例條件下,沙柳液化油紅外分析
        3.2.4 加入不同催化劑,沙柳液化油紅外分析
        3.2.5 沙柳液化殘渣紅外分析
    3.3 沙柳及其液化殘渣熱重分析
    3.4 沙柳及其液化殘渣掃描電鏡(SEM)分析
    3.5 沙柳及其液化殘渣X射線衍射(XRD)分析
    3.6 本章小結(jié)
4 勝利褐煤在亞/超臨界水-乙醇體系中液化的實驗研究
    4.1 勝利褐煤液化影響因素的研究
        4.1.1 溫度對勝利褐煤液化的影響
        4.1.2 勝利褐煤質(zhì)量對液化的影響
        4.1.3 反應時間對勝利褐煤液化的影響
        4.1.4 催化劑對勝利褐煤液化的影響
    4.2 勝利褐煤液化產(chǎn)物紅外表征
        4.2.1 不同反應溫度下,勝利褐煤液化油紅外光譜分析
        4.2.2 不同溶劑,勝利褐煤液化油紅外光譜分析
        4.2.3 不同反應時間,勝利褐煤液化油紅外光譜分析
        4.2.4 加入不同催化劑,勝利褐煤液化油紅外光譜分析
        4.2.5 勝利褐煤及液化殘渣紅外分析
    4.3 勝利褐煤及其液化殘渣熱重分析
    4.4 勝利褐煤及其液化殘渣掃描電鏡(SEM)分析
    4.5 本章小結(jié)
5 沙柳與勝利褐煤在亞/超臨界水-乙醇體系中共液化的實驗研究
    5.1 沙柳與勝利褐煤共液化影響因素的研究
        5.1.1 反應溫度對共液化的影響
        5.1.2 反應時間對共液化的影響
        5.1.3 催化劑對共液化的影響
        5.1.4 煤與沙柳比例對共液化的影響
    5.2 沙柳與勝利褐煤共液化產(chǎn)物紅外表征
        5.2.1 原料不同,液化油的紅外分析
        5.2.2 不同溶劑的共液化油紅外分析
        5.2.3 反應時間不同的液化油紅外分析
        5.2.4 反應溫度不同的液化油紅外分析
        5.2.5 加入不同催化劑的共液化油紅外分析
        5.2.6 沙柳、勝利褐煤及共液化殘渣紅外分析
    5.3 原料及共液化殘渣熱重分析
    5.4 原料及其共液化殘渣掃描電鏡分析
    5.5 生物油GC-MS分析
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：3841357