高分散Mo基催化劑煤直接液化催化性能

謝 晶,舒歌平,高山松,王洪學,李劍宇,盧晗鋒,陳銀飛

(1.浙江工業大學 化學工程學院,浙江 杭州310014;2.中國神華煤制油化工有限公司上海研究院,上海201108;3.煤直接液化國家重點工程實驗室,上海201108)

1 前 言

煤直接液化生產液體燃料是一種清潔高效的煤炭利用技術，是彌補我國石油資源不足的重要手段，其油品低硫、低氮、熱值高，尤其環烷烴組分高，可以成為航空、航天等特種油品的潛在來源[1-4]。鐵和鉬是煤直接液化催化劑中應用廣泛的兩類活性元素，它們轉化為相應的硫化物后具備活化氫的能力，進而能夠催化煤及其中間產物向油轉化[5-8]。鐵基催化劑性價比高，并且對煤大分子有一定的催化裂解作用，德國IGOR(integrated groosoil refining)工藝、日本NEDOL(liquefaction processdeveloped by new energy and industrial technology development organization)工藝、美國HTI(hydrocarbon technology incorporation)工藝以及在中國建成的世界唯一工業化的百萬噸級裝置都使用了鐵基催化劑[9-10]。鉬基催化劑活性比鐵基催化劑高，但因價格昂貴未能實現工業應用。

載體型的催化劑容易被大分子產物、煤和灰等物質堵塞孔道而失活，因此煤直接液化一般使用分散型催化劑[11-14]。煤直接液化反應過程主要是煤的加氫液化過程，為了提高單位重量鐵催化劑對氫的活化能力常采用特殊的制備技術降低鐵催化劑粒度和提高分散性。例如日本NEDOL 工藝使用兩級研磨將黃鐵礦降至0.7μm[15]，有研究者引入異質元素以改性鐵物種的結構和電子性能[16-17]，或采用激光、火焰熱解，反向膠束和包覆等技術制備出超細高活性的鐵催化劑[18-20]，但技術復雜能耗高，活性提升有限。……