[01343532]生物质热解油催化重整机制与定向调控规律

本项目属于能源科学技术领域,聚焦农林生物质资源高效清洁转化利用。针对我国农林废弃物资源浪费、焚烧污染、粗放利用等问题,本项目在国家自然科学基金、山东省自然科学基金等课题持续支持下,针对我国典型农林生物质废弃物,通过开展生物质热化学转化特性研究,阐明了生物质热化学转化机理,解析了热化学转化过程中气体产物释放特性及焦结构演化行为,确定了反应程度与分形维数的关系规律,获得了反应器内气固多相流动与混合规律,揭示了生物质热解挥发程度和颗粒停留时间的关联规律。确定了生物热解油的化学组成分布规律及pH、固体含量、灰分、热值、密度等主要特性。采用响应反应法和吉布斯自由能最小化原理相结合的方法对生物油典型组分重整反应过程进行了化学热力学研究,揭示了反应温度、反应压力、水碳比和吸收剂用量等关键因素对氢气产率和选择性的影响规律。基于TCD/FTIR技术研究了反应条件对产物产率及选择性、催化剂性能的影响规律,揭示了催化剂的化学组成、结构、性质与其反应活性和抗积碳性能之间的内在本质关系。研究了生物油重整过程中催化剂微观物理化学结构的演化规律,确定了催化剂物化结构与生物油转化率之间的关系,获得了催化剂结构演化对其催化反应活性的影响规律,揭示了生物油催化重整反应机理。本研究进一步丰富和完善了生物热解油催化重整制高品质燃料基础理论体系。