编号：NMJS08882
篇名：负载型多级孔分子筛催化热解木质素制取单环芳烃
作者：王绍庆 韩瑜 易维明 李志合 万震 焦妍
关键词： 木质素 多级孔分子筛 催化热解 单环芳烃 积炭
机构： 山东理工大学农业工程与食品科学学院 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室 山东省清洁能源工程技术研究中心
摘要： 单环芳烃(Mono-aromatic hydrocarbons, MAHs)是有机化工重要的基础原料,木质素经催化热解可实现绿色MAHs的制取。然而木质素热解气组分复杂,易导致催化剂快速积炭失活,不利于单环芳烃的富集。采用Ni和Ga金属改性的多级孔分子筛(HZSM-5@Al-SBA-15)为催化剂,用于催化提质木质素热解气定向制取MAHs,并在固定床反应器上探究催化热解产物分布规律及催化剂积炭行为。结果表明,多级孔分子筛具有发达的孔道结构,可有效提升木质素热解气催化提质过程中的传质扩散性能,且金属元素和介孔层的引入调变了催化剂酸性分布。相比于HZSM-5催化热解,HS(78.63%)、Ga/HS(77.15%)和Ni-Ga/HS(72.44%)多级孔分子筛均提升了MAHs的相对含量,降低了多环芳烃的生成量,气体产物中CO2的含量增加,表明催化剂促进了脱羧反应的进行。此外,负载型多级孔分子筛催化剂对应的积炭量明显降低,分别为Ni/HS(7.79%)、Ga/HS(6.37%)和Ni-Ga/HS(6.63%),表明金属组分的引入提升了催化剂的抗积炭性能。因此,基于金属修饰/孔道优化的负载型多级孔分子筛可催化提质木质素热解气定向制取高品质芳烃。本研究可为木质素废弃物高值利用提供基础参考。
