Ni/煤基活性炭催化剂制备及Ni负载量对准东煤直接液化的影响

作者：吴志磊; 刘景梅; 周晓东; 陈鲁豪; 刘浪; 艾沙·努拉洪; 马凤云

来源：煤炭转化, 2022, 1-16.

• 低阶煤
• 催化液化
• Ni/煤基活性炭
• 液化油组成

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。本文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负载量为7 wt%、8 wt%、15 wt%和22 wt%的Ni/煤基活性炭催化剂（Ni Supported coal based activated carbon，Ni/CAC）。以新疆准东西沟煤田的褐煤为煤样，通过液化实验，考察了Ni负载量对Ni/CAC形貌和结构特征、液化效果和液化油组成等的影响。结果表明：Ni以单质负载于CAC孔壁，随着其负载量增加，晶粒尺寸迅速增加，晶粒比表面积和分散度以及试样比表面积和孔容均减小。准东-西沟煤液化实验表明，随着Ni负载量增加，转化率和油产率均呈开口向下抛物线变化，在8 wt%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 gcoal。其中，气相氢耗量为2.00 g H2/100 gcoal，占总氢耗的57%。液化油样的GC-MS组成分析表明，四个试样烷烃含量均最高，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%，以单环和双环为主；含N、S等化合物相对含量为8% ～ 11%。随着Ni负载量增加，烷烃含量具有较大幅度增加，含氧化合物含量减少，芳烃等其他化合物含量变化不大。

• 单位
  新疆大学