磁性Mo/HZSM-5@SiO2@Fe3O4催化剂可控制备及煤催化热解
张军兴1
周安宁2
闫宁1
陈福欣2
贺新福2
杨志远2
张亚婷2
1.西安科技大学化学与化工学院,陕西西安7100542.西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054;自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安710021
摘要：低阶煤炭资源量丰富,催化热解是实现其清洁高效利用的重要途径.目前,低变质煤催化热解技术存在焦油产率低,重质组分高,催化剂回收难等发展瓶颈.为此,设计制备了磁性核壳型载体HZSM-5@SiO2@Fe3O4(简写为HSF)和煤热解磁性Mo/HSF催化剂.研究了SiO2隔热包覆层的层数,热处理温度和时间,以及包覆HZSM-5载体层对HSF磁性的影响.以补连塔煤为研究样品,探讨了磁性Mo/HSF催化剂的煤热解催化活性及磁选回收特性.研究结果表明,在常温条件下,随着SiO2包覆层数不断增加,SiO2@Fe3O4饱和磁化强度和磁选回收率均呈现不同程度的降低,当SiO2包覆层数为2层时,饱和磁化强度和磁选回收率下降程度最小,但提高热处理温度或延长热处理时间,包覆HZSM-5载体层均使其磁选回收率降低.以2层SiO2包覆的SiO2@Fe3O4为磁核制备的5％Mo/HSF磁性催化剂催化性能最好.在5％Mo/HSF作用下,补连塔煤热解的焦油产率达到10.8％,焦油中苯类质量分数增加了2.31％,酚类几乎不变,脂肪烃质量分数增加了8.44％,稠环芳烃质量分数减少9.64％.活性组分Mo的引入不仅可以提高焦油的品质,而且也提高了煤气中甲烷和CO比例,煤气中甲烷体积分数达50％以上.Mo/HSF催化剂初次磁选回收率可达到90.3％.随着该催化剂磁选回收次数增加,催化剂活性和磁选回收率明显下降,主要是因为催化剂表面积炭和磁核被还原,磁性减弱所致.
关键词：催化热解磁性催化剂磁选回收率焦油提质低阶煤
分类号：TQ530(煤化学及煤的加工利用)TQ426(试剂与纯化学品的生产)
资助基金：煤炭联合基金(2019JLP-10)陕西省重点产业创新链(群)-工业领域资助项目(2017ZDCXL-GY-10-01-02)
论文发表日期：2021-06-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1985-1994 )
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