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焦油已经成为制约生物质气化技术发展的瓶颈。针对如何高效利用生物质气化焦油的问题,结合HZSM-5催化剂的催化温度相对较低,以及低Si/Al比的HZSM-5有利于提高烯烃产率的特点,本文提出了在较低温度下焦油催化裂解制备可燃气的技术路线。以HZSM-5作为催化剂,负载金属及助剂对其进行改性,并用不同硅铝比(25,50,80,360)的HZSM-5进行调配,通过对比分析焦油的转化率、催化裂解积碳率及气体产物的成分、含量和热值,考察催化剂表面Ni和MgO的负载量、反应温度和液时空速等因素对反应的影响,获得最优化的工艺参数和高热值气体产物。并结合催化剂的XRD、TPD等表征,来解释催化裂解机理。该路线克服了其他生物质气化焦油催化裂解技术中反应温度高,气体产物热值低的弊端,提高了经济性和能源利用率。以Si/Al=25的HZSM-5为载体,制备Ni/HZSM-5催化剂,发现Ni负载量为6 wt%时,Ni/HZSM-5催化剂活性最高,该反应最优工况为:反应温度500℃,液时空速0.65 h-1。但是由于催化剂酸性较强,在仅负载Ni的情况下催化裂解积碳率偏高,导致催化剂快速失活。为改善这种状况,后续实验在Ni/HZSM-5催化剂的基础上,添加助剂MgO(MgO不仅可以提高催化剂活性,还能使催化剂减少表面积碳)。结果表明:MgO负载量为2 wt%时,催化剂活性最高,与Ni/HZSM-5相比,催化裂解积碳率降低了7.51 wt%,气体产物的热值也由原来的6.402 MJ/Nm3升高到7.636 MJ/Nm3。为进一步探究催化剂酸性对积碳的影响以及提高气体产物品位,本文用不同Si/Al比(25,50,80,360)的HZSM-5进行调配,在不同Si/Al比的HZSM-5上负载Ni或Ni-MgO。结果表明,在仅负载Ni的情况下,Ni/HZSM-5(50)的催化活性相对较好。而添加助剂MgO后,无论从气体热值还是焦油转化率、积碳率结果来分析,Ni-MgO/HZSM-5(25)的催化效果最好。说明MgO不仅可以使催化剂表面积碳减少,还能提高催化剂活性,并且后者的作用比较明显。基于实验分析和催化剂表征,发现Ni-MgO/HZSM-5(25)催化剂对焦油催化裂解及制备可燃气的效果最好,其中Ni和MgO的负载量分别为6 wt%和2wt%,反应温度为500℃,液时空速为0.65 h-1。为生物质气化焦油定向制备可燃气提供了理论和基础数据。