酸/碱催化剂对低阶煤热解挥发分转化行为的作用机制研究

• 作者: 李勇 闫伦靖 李晓荣 靳鑫 李挺 刘倩 王美君 孔娇 常丽萍 鲍卫仁
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 催化剂 热解 催化 焦油 积炭
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 173-1183
• 页数: 1010页
• 分类号: TQ530.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211697

摘要

利用下行床连续热解实验装置，采用催化剂原位填充方式考察了三种孔道结构，不同酸量的酸性催化剂HZSM-5、Al-MCM-41、USY和一种碱性催化剂铝酸钙(Ca-Al)及酸碱催化剂的不同组合方式对挥发分转化行为的影响。结果表明，Al-MCM-41因具有适宜酸性及较大的比表面积和丰富的介孔结构，降低了焦油中重质组分含量，增加了轻质组分含量，在降低积炭和减少焦油损失方面优于酸性较强的HZSM-5和USY催化剂。Ca-Al促进烃类物质脱氢产生富氢小分子，抑制了大分子物质的缩聚，显著降低了积炭产率。结合酸碱催化剂对热解挥发分各自作用的优势，将其进行不同方式的组合，探究了在组合催化剂作用后热解挥发分产物的组成和产率变化情况，结果显示热解挥发分先通过具有脱氢性能的Ca-Al、然后再通过裂解作用适中的Al-MCM-41的Ca-Al/Al催化剂组合，表现出较强的调控挥发分组分间转化行为的能力，有效地降低了积炭的产率。