煤催化加氢气化研究进展 论文

煤加氢气化制天然气技术具有工艺路径短、热效率高等优点，其应用基础研究备受关注。但是煤中存在部分致密的芳香碳结构，加氢反应性较差，即使在苛刻的反应条件下（~1000℃，~7 MPa H2），仍难以转化。通过引入催化剂，煤催化加氢气化可在温和的反应条件下实现煤的碳转化率和CH4收率的同步提高。首先论述了碱金属（K、Na等）、碱土金属(Ca)和过渡金属（Fe、Co、Ni等）催化剂对模型碳加氢气化的催化作用原理。然后，探讨了反应温度、氢气压力、和碳结构对C-H2催化反应的影响规律。在此基础上，分析了适用于原煤催化加氢气化的最佳催化剂及工艺条件，并从CH4和轻质液体焦油等产物生成规律、煤中碳结构随反应进行的衍变过程等角度，讨论了催化剂分别对煤加氢热解和热解半焦加氢气化的催化作用。最后，提出煤催化加氢气化联产CH4和轻质液体焦油技术从基础走向应用的进一步研究建议。