模型炭催化加氢气化反应特性研究

作者：曲旋; 王沁汾; 严帅; 冯俊; 张建树; 张荣; 毕继诚

来源：燃料化学学报, 2022, 50(01): 1-10.

DOI：10.1016/S1872-5813(21)60136-6

• 模型炭
• 催化加氢气化
• 加压热天平

在加压热天平中研究了活性炭/烟煤半焦/无烟煤半焦等模型炭催化加氢气化(CHG)的特性,并结合GC、BET等表征对炭的物理结构和化学反应过程的分析,初步获悉了Co对炭-氢反应的催化作用过程。结果表明,炭CHG过程中过渡金属(Fe、Co、Ni)的催化活性明显高于碱金属和碱土金属(K、CaO、MgO),过渡金属催化过程存在低温(600-750℃)和高温(> 800℃)两个特征催化区域,低温催化区域的出现主要归因于过渡金属催化剂氧化物与炭发生相互作用,部分炭结构得到活化的同时过渡金属嵌入到炭层结构中更为有效的发挥供氢和断键作用。Co催化剂在850℃和1 MPa氢压以上的条件下,催化剂的供氢作用可达到饱和,炭的催化加氢气化过程主要为温度促使的催化断键反应。具有高比表面积和低致密程度炭结构的模型炭在较低的催化剂负载量下即可具有高的CHG活性。

• 单位
  中国科学院大学; 化学化工学院; 中国科学院山西煤炭化学研究所; 华东理工大学; 石河子大学; 煤转化国家重点实验室