吴志磊刘景梅周晓东陈鲁豪刘 浪 艾沙·努拉洪马凤云
新疆大学省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室新疆煤炭清洁转化与化工过程重点实验室新疆大学化学学院
催化剂是降低煤直接液化苛刻反应条件、提高液化油产率的重要因素。以新疆俄霍布拉克煤田次烟煤为碳源,以Ni(NO3)2 水溶液为镍源,采用一步原位负载煅烧还原法,制备了Ni负载量分别为7%,8%,15%和22%(质量分数)的Ni/煤基活性炭(Ni/coal-based activated carbon,Ni/CAC)催化剂。以新疆准东西沟煤田褐煤为煤样,通过液化实验,考察了Ni负载量对Ni/CAC的形貌和结构特征、液化效果及液化油组成的影响。结果表明:Ni以单质负载于CAC孔壁,随着其负载量的增加,晶粒尺寸迅速增加,晶粒比表面积和分散度以及催化剂的比表面积和孔体积均减小。准东西沟褐煤液化实验表明,随着Ni负载量的增加,转化率和油产率均呈开口向下抛物线变化,在8%的Ni负载量时,均达到最大值,分别为89.50%和75.69%;总氢耗为3.51 g(H2)/100 g(煤),其中,气相氢耗为2.00 g(H2)/100 g(煤),占总氢耗的57%。液化油的GC-MS分析表明,不同Ni负载量的四种试样的液化油中,烷烃含量均最高,约占40%;含氧化合物含量为20%~30%,以酚类为主;芳烃含量也为20%~30%,以单环芳烃和双环芳烃为主;含N,S等化合物含量为8%~11%。随着Ni负载量的增加,烷烃含量增加幅度较大,含氧化合物含量减少,芳烃等其他化合物含量变化不大。
低阶煤催化液化Ni/煤基活性炭Ni负载量液化油组成
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