負載型固體超強酸催化的蒙東褐煤的加氫轉(zhuǎn)化.pdf

1、加氫裂解反應(yīng)是煤直接液化中的重要方式之一，高活性催化劑的制備是煤炭液化中的關(guān)鍵技術(shù)。本課題將三氟甲磺酸（TFMSA）浸漬于凹凸棒土（AP）上，制備了負載型固體酸催化劑TFMSA/AP，并對其進行傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）、掃描電鏡-電子能譜儀（SEM-EDS）、X射線衍射儀（XRD）、比表面積孔徑分析儀（BET）、光電子能譜儀（XPS）和NH3程序升溫脫附儀（NH3-TPD）等多種手段表征分析，結(jié)果表明TFMSA在載體表面及孔隙中

2、有效負載，載體與活性組分之間存在相互作用，TFMSA/AP具有超強酸性，酸含量為1.02 mmol/g。以二（1-萘）甲烷（DNM）、苯基芐基醚（BOB）作為探針反應(yīng)，考察催化劑的活性，并優(yōu)化反應(yīng)條件，結(jié)果表明TFMSA/AP對DNM和BOB均具有很高的催化裂解活性，兩者的轉(zhuǎn)化率分別為87％和98%。
　　以蒙東褐煤（ML）的萃余殘渣（MLER）和熱溶殘渣（MLTDR）作為研究對象，在 TFMSA/AP催化作用下進行催化加氫裂解（

3、CHC），并用非催化加氫裂解（NCHC）作為對比實驗，通過GC/MS對MLER和MLTDR的CHC和NCHC所得可溶組分（SPs）進行定性和定量分析，考察TFMSA/AP對煤殘渣加氫裂解的催化作用。MLER和MLTDR的CHC收率均明顯大于NCHC收率，且CHC所得SPs中芳烴、酚類、含硫化合物（SCOCs）和含氮化合物（NCOCs）含量均高于 NCHC，說明 TFMSA/AP對煤殘渣大分子結(jié)構(gòu)中芳烴和酚類的生成以及硫和氮元素脫除有顯著

4、的促進作用， MLER和MLTDR中CHC所得SPs中酚類的含量最高，且苯酚的同系物在酚類中所占比重最大，芳烴含量次之，苯的同系物在芳烴中所占比重最大，而NCHC所得SPs中酯類的含量最高，乙酯類的同系物在酯類中所占比重最大。
　　選取含Car–Calk鍵烷基芳烴和含 C–O鍵的烷基芳醚作為煤相關(guān)模型化合物考察TFMSA/AP的催化加氫裂解機理。結(jié)果表明 TFMSA/AP釋放的質(zhì)子選擇性進攻芳環(huán)的取代位和轉(zhuǎn)移到醚橋鍵的氧原子上導(dǎo)致