ZSM-5分子筛催化城市污泥水热液化原油提质特性研究

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收稿日期：2024-12-30 修回日期：2025-04-24 接受日期：2025-04-27

DOI:10.20078/j.eep.20250501

摘要：随着全球城市化进程加快和工业化的快速发展，城市污泥产量迅速增加，导致大量城市污泥无法及时处理，进而引发严重的环境污染和资源浪费。因此，城市污泥的高效处置和资源化利用成为能源环境领域研究的重点。水热液化技术可以将城市污泥中的有机质转化成液体生... 展开+

摘要：随着全球城市化进程加快和工业化的快速发展，城市污泥产量迅速增加，导致大量城市污泥无法及时处理，进而引发严重的环境污染和资源浪费。因此，城市污泥的高效处置和资源化利用成为能源环境领域研究的重点。水热液化技术可以将城市污泥中的有机质转化成液体生物燃料，但所得生物原油中C、H含量较低，N、O、S含量较高，不利于运输和燃烧，需要进一步加氢提质处理。利用硝酸、醋酸以及金属Ni和Ru对ZSM-5分子筛进行改性和负载，分析了酸改性和负载金属对ZSM-5分子筛孔道结构和表面形貌的影响规律，探究了改性催化剂在城市污泥水热液化生物原油加氢提质过程中的催化特性。结果表明，酸处理改性后的ZSM-5颗粒能够紧密贴合且分散良好，形成更加紧密的结构，且表面活性位点增加、分散性良好，催化活性显著提升。在Ru/HNO3/ZSM-5催化剂作用下，提质油产率达到了36.1%，相比未处理的生物原油，烃类含量增加明显，酸类物质显著减少，与生物柴油成分接近的酯类物质增加，催化加氢提质反应明显改善了生物原油组分，有效提高了燃料品质。 收起-

作者：

朱新元
张越
郝博天
陈高成
徐东海^*

作者简介

第一作者：朱新元（2001—），男，湖北十堰人，硕士研究生，主要研究方向为生物质水热化学转化。E-mail：819805869@stu.xjtu.edu.cn
通讯作者：徐东海（1984—），男，安徽宿州人，教授，主要研究方向为生物质热化学转化。E-mail：xudonghai@xjtu.edu.cn

单位

西安交通大学能源与动力工程学院热流体科学与工程教育部重点实验室

关键字

水热液化
城市污泥
提质处理
生物原油
ZSM5分子筛

基金项目

国家重点研发计划资助项目（2021YFE0104900）

引用格式

朱新元, 张越, 郝博天, 陈高成, 徐东海. ZSM-5分子筛催化城市污泥水热液化原油提质特性研究[J/OL]. 能源环境保护: 1-9[2025-05-22]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20250501.

ZHU Xinyuan, ZHANG Yue, HAO Botian, CHEN Gaocheng, XU Donghai. Upgrading Biocrude Derived from Municipal Sludge Hydrothermal Liquefaction Catalyzed by ZSM-5[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-9[2025-05-22]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20250501.

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