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生物油的水蒸气催化重整是具有前景的的生物油应用技术之一。Ni基催化剂由于高活性和成本低于贵金属的特点,被广泛用于生物油重整制氢气或合成气。而目前Ni基催化剂在利用上存在着易积碳失活的缺点,许多科学家从催化剂改性和工艺优化入手,在解决该问题上获得了一定的进展。本文受两段式反应方案启发,提出低温预重整和高温Ni基催化重整结合的两段式水蒸气催化重整生物油方案。低温预重整能够经济节能地提高Ni基催化剂重整生物油的效果。为研究廉价易得的Fe/bio-char预重整催化剂对重整效果的影响及机制,本文设置了Fe/bio-char催化剂和Ni-Ca/γ-Al2O3催化剂不同组合方式在不同的预重整温度(350-600℃)下的重整实验,并用紫外荧光分光光度计(UV)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析重整焦油,用气相色谱仪(GC)对重整气进行定性和定量。另外,为了探究Fe/bio-char预重整对Ni基催化剂的反应活性影响,本文设计了不同催化重整反应后的Ni基催化剂回收再重整实验,并对反应前后的催化剂进行表征。实验结果表明:Fe/bio-char优化了预重整产生的挥发分,将原本挥发分中分子量较大的苯系物、萘系物及多环芳香化合物转化为结构简单、更易重整为气体的呋喃类、酚类及非芳香化合物,从而有效提高下段Ni基催化剂重整的合成气(H2、CO)产率。预重整温度增加能有效抑制积碳生成。另外,Fe/bio-char在较高预重整温度(550-600℃)下能够抑制Ni基催化剂表面积碳生成。在生物油两段重整反应过程中,Ni基催化剂的催化活性有所提升。其中低预重整温度下回收的Ni基催化剂有更低的焦油和下段积碳产率,更倾向于将生物油催化重整为气态产物。