钼基催化剂对子长煤热解产品分布的影响
2021-06-18方雨萌郭延红
延安大学学报(自然科学版) 2021年2期
刘 欢,方雨萌,郭延红
(延安大学 化学与化工学院;陕西省化学反应工程重点实验室,陕西 延安 716000)
中国的煤炭资源丰富,其中低阶煤储存量在55%以上,低阶煤具有水分高和挥发分高的优点,是很好的中低温热解原料[1]。催化热解是实现低阶煤定向转化的有效途径[2,3],目前对于催化剂的研究主要有碱金属及碱土金属催化剂[4-6],而对于钼基催化剂的研究少有报道,本文以陕北子长低阶煤为原料,选择MoO3、Fe-Mo、Co-Mo为催化剂,讨论了催化剂对热解产物分布的影响,从热重及热解指数P的角度探究了催化热解的机理。实验结果对钼基催化剂在催化煤热解的研究应用具有一定的参考价值。
1 实验部分
1.1 实验原料
取陕北子长煤作为实验用煤,对采集的煤样进行破碎、筛分、干燥。选择3种不同类型的物质作为催化剂:称取一定量的乙酸钴和一定量的钼酸铵用研钵分别研磨为细末;将研磨好的粉末加入研钵中再次充分研磨30 min;然后分别置于不同坩埚中进行焙烧(在马弗炉中隔氧焙烧12 h),得到MoO3和CoO,取出烧好的催化剂进行装瓶干燥备用;取MoO3分别与Fe2O3及CoO按1∶1混合,分别得到MoO3、Fe-Mo、Co-Mo催化剂。将煤分别与MoO3、Fe-Mo、Co-Mo在研钵中按不同比例进行机械混合,最后将制得的煤样收集起来备用。煤的工业分析和元素分析结果见表1。

表1 子长煤的工业分析和元素分析
1.2 实验过程
1.2.1 催化热解
煤的催化热解采用GDL-B低温干馏炉(上海密通机电科技有限公司)进行,设置干馏终温,在温度达到210 ℃时放入装好煤样的反应装……
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