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催化裂解可以有效解决生物质焦油问题,然而析炭导致的催化剂失活制约了焦油催化裂解技术的快速发展。焦油的成份主要为芳烃化合物,为了便于研究,许多研究者以焦油的主要成分(如甲苯、苯酚和萘等)为焦油模型化合物对其进行研究。基于萘在焦油中含量较高,且分子结构稳定,难于裂解,室温呈固态,但在常温下萘在甲苯中的溶解度较大。本文以甲苯和萘的混合物(M C10H8:M C7H8=1:3)作为焦油双组分模型化合物,在小型催化剂评价装置上对其催化裂解进行了实验探究,并对裂解过程中产生的析炭进行了分析研究,主要内容包括以下几方面:(1)以甲苯单组分为焦油模型化合物,活性组分Co为催化剂,探究了不同载体(La2O3、A12O3和C)对甲苯裂解率及产生析炭的影响。(2)以甲苯和萘的混合物为焦油双组分模型化合物,研究了Co/C催化剂对其催化裂解效果。考察了活性组分Co含量、反应温度和停留时间对其裂解率和析炭率的影响,同时对裂解产生的气体进行了分析,探索了不同水炭摩尔比对焦油双组分模型化合物裂解产生析炭及气体组分变化的影响。(3)以甲苯和萘的混合物为焦油双组分模型化合物,Co为催化剂,考察了不同载体(La2O3、A12O3和CaO)对其裂解率、析炭率及产生析炭形貌的影响。实验结果表明:(1)以甲苯为焦油模型化合物,La2O3作为Co催化剂的载体可防止催化剂烧结,且随着La2O3含量的增大,甲苯裂解析炭率降低;此外,通入水蒸气也可降低析炭,然而过量的水蒸气会导致甲苯裂解率降低,实验结果显示S/C为1.1时效果较好。(2)800℃下,20wt.%Co/C催化剂上焦油双组分模型化合物的裂解率为98%,H2的体积分数为70%;适当延长停留时间可增大焦油模型化合物的裂解率,停留时间大于1.9s时,其裂解率不再继续增大;焦油模型化合物催化裂解产生的主要气体是H2和CH4,通入水蒸气可降低析炭率,同时随着S/C的增大,气体成份中的H2、CO和CO2的体积含量增大,CH4的体积含量减小。(3)750℃时20%wt.Co/CaO催化剂上甲苯和萘双组分模型化合物的裂解率达到98%,但是反应后催化剂发生严重烧结;TPD结果显示CaO和A1203的相对酸强度较强,促进析炭的产生,La2O3的相对酸强度较弱,抑制析炭的生成并提高了催化剂的抗烧结能力。20%wt.Co/CaO催化剂中加入20%的La2O3,既提高了催化剂的催化活性也提高了其抗烧结性能,是焦油催化裂解催化剂较为理想的选择。