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淖毛湖次烟煤的热溶及热溶物的催化加氢转化

2021-04-28吴法鹏赵云鹏宋庆露司兴刚康国俊曹景沛魏贤勇

燃料化学学报 2021年4期
关键词:催化剂结构检测

吴法鹏 ,赵云鹏,2,* ,宋庆露 ,司兴刚 ,康国俊 ,曹景沛,* ,魏贤勇

(1.中国矿业大学,江苏省碳资源精细化利用工程研究中心,江苏 徐州 221116;2.新疆大学化工学院,新疆维吾尔自治区煤炭清洁转化与化工过程重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830046;3.中国矿业大学,低碳能源研究院,江苏 徐州 221008)

中低阶煤(LRCs)主要指褐煤和次烟煤,由于热值低、热稳定性差且水含量和氧含量高,LRCs在传统工业上的应用受到限制[1]。然而随着石油和优质煤资源快速消耗,LRCs 在能源供应和化工原料中愈发重要[2]。LRCs 有机质芳香结构单元缩合程度低,且结构单元间富含氧桥键,具有从中直接获取燃料和化学品的优势。

温和热溶可以破坏LRCs 中氢键、π-π 相互作用和范德华力等非共价键缔合作用以及弱含氧桥键[3-5],从而解聚煤大分子结构并促进有机质溶出。LRCs 热溶物中富含芳烃和含氧化合物,黏度高,稳定性差,热溶物催化加氢对获取清洁液体燃料和化学品具有重要意义[6-8]。

贵金属催化剂如Ru、Pd、Pt 和Rh 具有良好的加氢活性[9-11],但贵金属价格高,不适合大规模利用。Fe、Ni 和Co 等非贵金属催化剂因成本低而被广泛用作贵金属催化剂的替代品[12-14]。将金属活性组分沉积在掺氮碳材料上是制备高性能催化剂的方法之一[15],但传统的制备方法十分繁琐。作者前期通过金属有机骨架材料(ZIF-67)一步热解法制备了Co/C@N-700 催化剂,该催化剂在加氢转化模型化合物的反应中表现出优异的性能,对单体模型化合物具有良好的加氢活性,对二聚体模型化合物具有良好的加氢裂解活性[16]。……

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