【摘要】：民航事業(yè)的快速發(fā)展伴隨著社會對航空煤油需求的激增,而化石能源的過度使用會引發(fā)非常嚴峻的環(huán)境問題,因此發(fā)展可再生能源迫在眉睫。在眾多可再生能源中,生物質(zhì)作為唯一一種可轉(zhuǎn)化為固體、氣體、液體燃料的可再生能源,使用前景廣泛。目前,使用低碳烯烴(即乙烯、丙烯和丁烯)齊聚加氫制備烴類燃料的技術(shù)已非常成熟,而從生物質(zhì)出發(fā)催化裂解制備低碳烯烴的過程卻少有探討,因此本文將對生物質(zhì)制備低碳烯烴的過程進行優(yōu)化研究。首先本文對生物質(zhì)一步法制備低碳烯烴(生物質(zhì)直接催化裂解制備低碳烯烴)的過程進行了實驗研究。使用纖維素作為生物質(zhì)原料,使用摻磷量分別為1wt.%、3wt.%和5wt.%的HZSM-5分子篩催化劑對其進行催化裂解實驗。從實驗結(jié)果來看,催化劑摻磷能極大地提高催化裂解產(chǎn)物中低碳烯烴的碳摩爾產(chǎn)率并減緩分子篩催化劑的積碳效應,低碳烯烴的碳摩爾得率在摻磷量為1wt.%時達到最大值4.6C-mol%。在此實驗基礎(chǔ)之上,本文對生物質(zhì)一步法制備低碳烯烴的過程進行Aspen Plus模擬。其次本文在現(xiàn)有文獻實驗基礎(chǔ)上對生物質(zhì)兩步法制備低碳烯烴(由生物質(zhì)裂解所得的生物油催化制備低碳烯烴)的過程進行AspenPlus模擬,并對生物質(zhì)一步法、兩步法制備低碳烯烴的過程進行了質(zhì)量流與能量流的分析比較。生物質(zhì)一步法制備低碳烯烴系統(tǒng)低碳烯烴質(zhì)量得率為5.06%,能量效率為13.94%;生物質(zhì)兩步法制備低碳烯烴系統(tǒng)低碳烯烴質(zhì)量得率為12.07%,能量效率為32.03%。從模擬來看,生物質(zhì)兩步法制備低碳烯烴系統(tǒng)雖然設(shè)備復雜,但其低碳烯烴的質(zhì)量得率要優(yōu)于生物質(zhì)一步法制備低碳烯烴系統(tǒng)。最后本文對兩種生物質(zhì)制備低碳烯烴的過程進行(火用)分析。生物質(zhì)化學(火用)的計算依賴于其高位熱值,為了得到更加精確的化學(火用),使用在現(xiàn)有數(shù)據(jù)集上通過PCA與嶺回歸技術(shù)訓練得到的擬合公式,利用生物質(zhì)工業(yè)分析預測其高位熱值,從而得到化學(火用)。模擬結(jié)果表明,生物質(zhì)一步法制備低碳烯烴系統(tǒng)(火用)效率為11.7%,生物質(zhì)兩步法制備低碳烯烴系統(tǒng)(火用)效率為27.11%。對生物質(zhì)兩步法制備低碳烯烴系統(tǒng)進行優(yōu)化,優(yōu)化后系統(tǒng)總(火用)損降低了 12.86%。
【圖文】：

用測試儀器為Ｎ－ＨＷ２０００Ｂ型高頻紅外碳硫分析儀（高頻加熱原理，將催化劑積碳充分燃燒為Ｃ０２氣體。子在紅外光波段具有選擇性吸收譜圖的能力，當特定二氧化碳氣體能產(chǎn)生強烈的光吸收，，高頻紅外硫碳分過積分、歸一化等一系類轉(zhuǎn)化之后，可以得出樣品中

一商頻紅外硫碳分析儀設(shè)備困
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TK6

【參考文獻】

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