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生物质来源广泛,储量丰富,价格低廉,是可再生清洁能源,开发利用生物质来替代化石能源,对于减缓能源短缺、改善环境等具有重要意义。通过生物质快速热解可获得液体燃料和高附加值化学品,提高生物油品质是实现生物油工业化应用的关键之一。本文以松木屑为生物质原料,研究了麦饭石催化剂对生物质快速热解挥发分的影响,并制备了Mg、Ni改性的麦饭石催化剂,对其催化性能进行评价,以期改善生物油品质。具体工作内容及结果如下:(1)以麦饭石作为催化提质床料,在双循环反应系统中进行了生物质快速热解挥发分的催化提质实验,考查了提质床料、催化提质温度和提质循环速率对生物质快速热解产物的影响。结果表明:相比于石英砂床料,麦饭石催化提质使轻质焦油和重质焦油产率均降低,但焦油中轻质焦油相对含量增加。同时,麦饭石促使生物油中的氧元素以H2O、CO和CO2的形式脱除,且主要以H2O和CO的形式脱除,焦油中烃类、酚类含量显著增大,酸类、酮类物质含量显著降低。催化提质温度升高更有利于焦油中的氧以H2O和CO形式脱除,焦油中烃类相对含量随提质温度升高而增加,而酸、酯、酮类含量降低。提高催化提质循环速率,焦油中轻质组分相对含量增加,但焦油中烃类、酚类相对含量均降低。在提质温度520oC,提质循环速率5.5 kg/h时,提质油品质较好,轻质焦油含量较高,酚类物质含量可达46.37%。(2)采用浸渍法制备了Mg、Ni改性麦饭石催化剂Mg/MS和Ni/MS,对改性麦饭石进行表征,并在热解温度500oC、提质温度500oC固定床反应器中对其催化性能进行评价。麦饭石载镁、镍催化剂具有较强的焦油催化裂解活性,使焦油产率大幅降低,且Ni/MS催化活性高于Mg/MS。Ni改性显著增强了麦饭石催化剂的脱氧性能,特别是脱羧基和脱羟基反应,使生物油中的氧元素以CO2和水的形式脱除,同时可降低催化剂表面积碳。在Ni/MS催化作用下,焦油产率为35.17 wt.%,水产率25.01 wt.%,CO产率5.43wt.%,CO2产率11.29 wt.%,积碳量仅为0.13 wt.%。焦油中酚类物质含量较高,麦饭石基催化剂提质并不能达到富集酚类化合物的目的,但可降低焦油中酸类物质的含量,且使焦油中高含氧化合物含量降低。和Ni/MS相比,Mg/MS催化提质油品质较好。