煤炭学报

作者：张军兴, 周安宁, 闫宁, 陈福欣, 贺新福, 杨志远, 张亚婷,

关键词：催化热解, 磁性催化剂, 磁选回收率, 焦油提质, 低阶煤,

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。

来源：2021年第6期

《煤炭学报》期刊编辑部

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