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《大连理工大学》 2008年
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煤油抗积炭及蒸汽转化催化的研究

接家振  
【摘要】: 煤油一直作为重要燃料应用于发动机上。近年来,随着对煤油研究的加深,人们发现在高温下,煤油中的高烃组分会因此裂解,而裂解产生的积炭会堵塞管道,影响发动机的正常运行和寿命。因此,世界各国对煤油热安定性提出了越来越高的要求。现阶段,煤油在640K下会产生积炭的重要原因在于其内部的溶解氧,溶解氧作为氧化的自由基,起到引发反应的作用,如果能将煤油中的溶解氧脱除到1ppm以下,则煤油就会在640K以下保持一个相对高的热安定性。 本文讨论了脱除煤油中溶解氧的方法,分别采取了化学法、分子筛法和充氮法脱除溶解氧并做出了对比,结果表明:充氮法是现阶段煤油脱氧的适宜方法,同时,本文又讨论了在实验室中采用化学分析法检测煤油中的溶解氧,该方法精确度高,可以取代溶氧仪检测煤油中氧含量。 煤油的水蒸气转化是一个强吸热反应,一方面该反应能够降低发动机系统的温度,减少高温环境对发动机的损害,另一方面该反应可以产生高效率、低污染的燃料氢。将其应用于发动机上,转化制氢可以带来更高的效率。对于煤油的潜热性研究,本文讨论了其制氢的效率。因为煤油的热效率高,同时储运方便、安全,因而用做制氢材料具有巨大的潜在商业价值。轻质烃类蒸汽转化是制氢的最经济、最主要的工业路线。 本论文研制了煤油蒸汽转化制氢反应的催化剂,以负载型镍镧钾/堇青石为主体,讨论了其在不同条件下催化剂的稳定性、制氢的效率。采用了热重(TG-SDTA)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段对其形貌和变化进行了表征,并在固定床反应器对其反应活性进行了测试。 结果表明:浸渍法制备的NiO、La_2O_3、K_2O负载质量分数分别为25%、10%、5%的负载型镍镧催化剂,对煤油蒸汽转化具有优良的催化活性。在焙烧温度为873 K,反应温度为773 K,空速3h~(-1),S/C为3.5的条件下,该催化剂具有良好的活性、稳定性及抗积炭性能,具有很好的可应用前景。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TE621

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