煤焦油裂解催化剂制备及催化裂解特性

作     者：孟德昌 赵渊 张亚青 焦甜甜 谷小会 王光耀 梁鹏 MENG Dechang;ZHAO Yuan;ZHANG Yaqing;JIAO Tiantian;GU Xiaohui;WANG Guangyao;LIANG Peng

作者机构：煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013 山东科技大学化学与生物工程学院山东青岛266590 

出 版 物：《洁净煤技术》 (Clean Coal Technology)

年 卷 期：2023年第29卷第2期

页      面：139-148页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：煤炭科学技术研究院有限公司科技发展基金资助项目(2022CX-I-02) 

主　　题：白云石 镍基催化剂 催化剂制备 煤焦油 催化裂解 

摘      要：煤快速热解/循环流化床燃烧/催化反应器耦合分级转化工艺易于操作维护,经济效益显著,是实现煤炭资源清洁、高效利用的有效途径之一。但由于煤快速热解工艺产生的焦油油质偏重、污染元素含量较高,造成催化剂频繁失活及再生,因此制备了一种廉价高效的非再生性催化剂。在固定床催化反应装置上,以低温煤焦油为原料,以天然白云石为研究对象,考察催化剂煅烧温度及改性方式对煤焦油催化裂解特性的影响。在催化剂最佳制备条件下制备了1%Ni/2%Fe-白云石催化剂,考察了反应温度对煤焦油催化裂解的影响。结果表明,随煅烧温度升高,促进白云石主要组分CaCO_(3)和MgCO_(3)转化为CaO和MgO活性物质,天然白云石催化剂活性逐渐升高后趋于稳定,最佳煅烧温度为750℃;单独引入Fe后并未促进焦油裂解,同时引入Ni和Fe,明显改善了天然白云石催化剂的催化活性,最佳改性方式为1%Ni/2%Fe-白云石;助剂Fe的引入保护了活性组分Ni的硫中毒失活,同时引入Ni和Fe缓解了催化剂的烧结现象,且Fe作为助剂可减缓催化过程中积碳的产生,Ni改性后白云石催化剂促进了脂肪族化合物及含硫化合物的裂解,茚和萘类化合物并未出现裂解反应但出现加氢茚及加氢萘等产物。