search query: @keyword zeolites / total: 1
reference: 1 / 1
« previous | next »
| Author: | Paasikallio, Ville |
| Title: | Improving pyrolysis oil quality with catalytic pyrolysis |
| Pyrolyysiöljyn laadun parantaminen katalyyttisellä pyrolyysillä | |
| Publication type: | Master's thesis |
| Publication year: | 2012 |
| Pages: | vii + 100 Language: eng |
| Department/School: | Kemian laitos |
| Main subject: | Teknillinen kemia (Kem-40) |
| Supervisor: | Lehtonen, Juha |
| Instructor: | Lindfors, Christian ; Linnekoski, Juha |
| Digitized copy: | https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/99941 |
| OEVS: | Digitized archive copy is available in Aaltodoc
|
| Location: | P1 Ark Aalto 1942 | Archive |
| Keywords: | biomass pyrolysis catalytic pyrolysis pyrolysis oil zeolites biomassa pyrolyysi katalyyttinen pyrolyysi pyrolyysiöljy zeoliitit |
| Abstract (eng): | Fast pyrolysis is a thermochemical conversion process used for producing pyrolysis oil from solid biomass with yields of up to 75 wt-%. Due to its high oxygen content, pyrolysis oil has many adverse properties that severely limit its use as a liquid fuel. Catalytic pyrolysis with zeolite-type cracking catalysts can be used to remove oxygen in situ in the form of CO, CO2 and H2O through decarboxylation, decarboxylation and dehydration reactions. The intermediate oxygenate molecules formed in these reactions can then react further to form more useful products such as aromatic hydrocarbons. In this work, catalytic fast pyrolysis of spruce sawdust was carried out in a bubbling fluidized bed reactor using HZSM-5 catalysts. Two catalysts with Si/Al ratios of 40 and 140 were used. The catalyst with the Si/Al ratio of 140 was also used in experiments where the amount of the catalyst was increased to 1.5 and 2 times compared to the original amount. The use of catalysts decreased the yield of organic liquids and increased the yields of pyrolytic water and non-condensable gases (primarily CO). At most, the use of catalysts decreased the oxygen content of the organic fraction of pyrolysis oil to 30.6 wt-% (dry basis), which was a 6.0 wt-% decrease compared to the non-catalytic reference experiment. The catalysts were most effective in eliminating sugar-type compounds. Another significant change in the overall chemical composition of the liquid products was the increase in the amount of water. The overall concentration of carbonyl compounds also decreased, which should increase the stability of the liquid products. |
| Abstract (fin): | Nopea pyrolyysi on termokemiallinen prosessi, jolla voidaan tuottaa pyrolyysiöljyä kiinteästä biomassasta noin 75 p-% saannolla. Pyrolyysiöljyllä on sen korkeasta happipitoisuudesta johtuen monia epäsuotuisia ominaisuuksia, jotka rajoittavat sen käyttöä nestemäisenä polttoaineena. Katalyyttistä pyrolyysiä zeoliittityyppisillä krakkauskatalyyteilla voidaan käyttää in situ -hapenpoistoon; happi poistuu CO:na, CO2:na tai H2O:na dekarbonylointi-, dekarboksylointi- ja dehydratointireaktioiden kautta. Näissä reaktioissa syntyvät happipitoiset välituotteet voivat reagoida eteenpäin muodostaen hyödyllisiä lopputuotteita kuten aromaattisia hiilivetyjä. Tässä työssä tutkittiin kuusipurun katalyyttista pyrolyysiä kuplivassa leijukerrosreaktorissa kahdella HZSM-5-katalyytillä. Kokeissa käytettiin katalyyttejä joiden Si/Al -suhteet olivat 40 ja 140. Katalyyttiä Si/Al -suhteella 140 käytettiin myös kokeissa, joissa katalyytin määrää kasvatettiin 1,5-tai 2-kertaiseksi verrattuna alkuperäiseen määrään. Katalyyttien käyttö pienensi orgaanisten nesteiden saantoa, samalla lisäten pyrolyyttisen veden ja kaasujen (pääasiallisesti CO:n) saantoa. Katalyytin käytön ansiosta pyrolyyriöljyn orgaanisen fraktion happipitoisuus oli alimmillaan 30,6 p-%. Tämä oli 6,0 painoprosentin vähennys verrattuna ei-katalyyttiseen vertailukokeeseen. Katalyytit olivat tehokkaimpia sokerityyppisten yhdisteiden hajottamisessa. Tämä ja veden määrän lisääntyminen olivat suurimmat muutokset nestetuotteiden kokonaiskoostumuksessa katalyyttisissä kokeissa. Karbonyyliyhdisteiden kokonaiskonsentraatio laski myös. Tämän oletetaan parantavan nestetuotteiden stabiilisuutta. |
| ED: | 2012-05-21 |
INSSI record number: 44599
+ add basket
« previous | next »
INSSI