Reformado de vapor de impurezas de alquitrán de la gasificación de biomasa con catalizadores Ni-Co/Mg(Al)O-Efectos de los parámetros operativos
Autores: Lysne, Ask; Saxrud, Ida; Madsen, Kristin Ø.; Blekkan, Edd A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Reformado de vapor de impurezas de alquitrán de la gasificación de biomasa con catalizadores Ni-Co/Mg(Al)O-Efectos de los parámetros operativos
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Eliminación
Impurezas de alquitrán
Gasificación de biomasa
Reformado catalítico de vapor
Gas de síntesis
Síntesis de biocombustibles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La eliminación de impurezas de alquitrán de la gasificación de biomasa mediante reformado catalítico con vapor puede proporcionar gas de síntesis limpio para la síntesis de biocombustibles a partir de Fischer-Tropsch. Se investigaron los efectos de los parámetros operativos clave en el reformado de vapor de CH/alquitrán. Se probó el rendimiento del catalizador Ni-Co/Mg(Al)O en condiciones modelo (10/35/25/25/5 % en peso de CH/H/CO/CO/N), cambiando la temperatura (650-800 grados C), la relación vapor-carbono (2-5), la carga de alquitrán (10-30 g/Nm) y la composición del alquitrán (tolueno, 1-metilennaftaleno y fenol). Se logró la eliminación completa del alquitrán en todas las condiciones, a expensas de la desactivación del catalizador por formación de coque. La caracterización del coque post-operación se obtuvo con TPO-MS, espectroscopia Raman y análisis STEM, proporcionando información vital sobre la morfología y ubicación del coque. Se identificaron límites críticos de baja temperatura y alta carga de alquitrán, donde la rápida desactivación se acompañó de cantidades crecientes de especies de coque duro. Se propone un esquema de clasificación del coque, que incluye especies de carbono de superficie fuertemente adsorbidas (coque suave A), filamentos de carbono dispersos iniciales (coque duro B1.1), grupos de filamentos y filamentos fusionados (B2), y coque encapsulante de volumen fuertemente desactivante (B3), formado a través de la grafitización progresiva de grupos de filamentos. Se encontró que el alquitrán de alto peso molecular mejora la formación de coque encapsulante de partículas metálicas fuertemente desactivante (B1.2). Los resultados contribuyen a la comprensión de la formación de coque en presencia de impurezas de alquitrán de gasificación de biomasa.
Descripción
La eliminación de impurezas de alquitrán de la gasificación de biomasa mediante reformado catalítico con vapor puede proporcionar gas de síntesis limpio para la síntesis de biocombustibles a partir de Fischer-Tropsch. Se investigaron los efectos de los parámetros operativos clave en el reformado de vapor de CH/alquitrán. Se probó el rendimiento del catalizador Ni-Co/Mg(Al)O en condiciones modelo (10/35/25/25/5 % en peso de CH/H/CO/CO/N), cambiando la temperatura (650-800 grados C), la relación vapor-carbono (2-5), la carga de alquitrán (10-30 g/Nm) y la composición del alquitrán (tolueno, 1-metilennaftaleno y fenol). Se logró la eliminación completa del alquitrán en todas las condiciones, a expensas de la desactivación del catalizador por formación de coque. La caracterización del coque post-operación se obtuvo con TPO-MS, espectroscopia Raman y análisis STEM, proporcionando información vital sobre la morfología y ubicación del coque. Se identificaron límites críticos de baja temperatura y alta carga de alquitrán, donde la rápida desactivación se acompañó de cantidades crecientes de especies de coque duro. Se propone un esquema de clasificación del coque, que incluye especies de carbono de superficie fuertemente adsorbidas (coque suave A), filamentos de carbono dispersos iniciales (coque duro B1.1), grupos de filamentos y filamentos fusionados (B2), y coque encapsulante de volumen fuertemente desactivante (B3), formado a través de la grafitización progresiva de grupos de filamentos. Se encontró que el alquitrán de alto peso molecular mejora la formación de coque encapsulante de partículas metálicas fuertemente desactivante (B1.2). Los resultados contribuyen a la comprensión de la formación de coque en presencia de impurezas de alquitrán de gasificación de biomasa.