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

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.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负载量分别为7％,8％,15％和22％(质量分数)的Ni/煤基活性炭(Ni/coal-based activated car-bon,Ni/CAC)催化剂.以新疆准东西沟煤田褐煤为煤样,通过液化实验,考察了 Ni负载量对Ni/CAC的形貌和结构特征、液化效果及液化油组成的影响.结果表明:Ni以单质负载于CAC孔壁,随着其负载量的增加,晶粒尺寸迅速增加,晶粒比表面积和分散度以及催化剂的比表面积和孔体积均减小.准东西沟褐煤液化实验表明,随着Ni负载量的增加,转化率和油产率均呈开口向下抛物线变化,在8％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 g(煤),其中,气相氢耗为2.00 g(H2)/100 g(煤),占总氢耗的57％.液化油的GC-MS分析表明,不同Ni负载量的四种试样的液化油中,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％,以单环芳烃和双环芳烃为主;含N,S等化合物含量为8％～11％.随着Ni负载量的增加,烷烃含量增加幅度较大,含氧化合物含量减少,芳烃等其他化合物含量变化不大.