生物质铁盐催化加氢热解产生生物油与气态烃的研究

利用加压固定床反应器进行了松木催化加氢热解实验(终温600-700℃、氢压5.0 MPa),考察了硝酸铁和硫酸亚铁两种铁盐对热解产物产率及分布的影响。研究发现,Fe(NO_3)_3能够显著促进生物炭加氢生成甲烷,碳转化率高达97.4%,CH_4产率达21.2%,无水生物油产率为32.8%(产率基准均为干燥无灰生物质),生物油中含氧量降低,轻质芳烃产率增加,其中,苯、甲苯和二甲苯(BTX)产率为2.6%。而FeSO_4迥异于Fe(NO_3)_3,具有抑制气态烃和生物油生成的作用。机理研究表明,Fe(NO_3)_3在加氢过程中主要形成α-Fe,并促使生物炭形成无定型和多孔结构,从而有利于其加氢生成甲烷,而FeSO_4则部分转化为Fe_2S_3,由此可致使铁催化剂失活。