昭通褐煤催化热溶解聚及其可溶物组成和结构特征
赵云鹏1
吴法鹏2
仇乐乐2
肖剑1
曹景沛1
魏贤勇1
1.中国矿业大学 煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 江苏省碳资源精细化利用工程研究中心,江苏 徐州 2211162.中国矿业大学 煤炭加工与高效利用教育部重点实验室,江苏 徐州 221116
摘要：温和热溶是从褐煤获取可溶有机质的有效途径,然而传统热溶过程可溶物收率较低.通过共沉淀法制备了一系列Al2O3 负载金属催化剂,考察了昭通褐煤在异丙醇中的热溶和催化热溶行为.采用XRD、H2-TPR、TEM 和 XPS 研究了催化剂的物理化学特征,利用 GC/MS、FTIR 和 MALDI-TOF-MS分析了热溶和催化热溶可溶物的组成和结构特征.结果表明,NiCu/Al2O3对昭通褐煤的催化热溶活性优于其他催化剂,该催化剂中活性组分以NiCu合金的形式存在,且Ni与Cu之间存在相互作用.热溶与催化热溶可溶物收率均随温度升高呈先上升后下降的趋势,320℃可溶物收率最高,分别为 27.69%和 50.54%.催化剂的引入可提高昭通褐煤可溶物中油、沥青烯(AS)和前沥青烯(PAS)收率,其中油和PAS的收率提升相较AS更明显.酚类化合物是非催化热溶衍生油的主要族组分,相对含量达到64.44%,而催化热溶衍生油主要由芳烃、酚类、醇类和酮类化合物组成,说明催化剂促进了可溶有机质碎片中共价键的断裂和酚类化合物加氢.与非催化热溶得到的AS和PAS相比,催化热溶得到的AS和PAS分子量分布范围窄,且FTIR谱图中羟基和醚键对应的吸收峰变弱或消失,说明催化热溶促进了C—O键加氢裂解.催化热溶可在相对温和的条件下从煤中直接高收率获取可溶有机质,研究结果为从褐煤直接获取化学品技术的开发提供参考.
关键词：昭通褐煤催化热溶可溶物油沥青烯前沥青烯
分类号：TQ530(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(22178373)国家自然科学基金(22378415)
论文发表日期：2024-01-28
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：12( 10-21 )
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