低阶煤催化加氢转化研究进展 论文

低阶煤有机质缩合程度低，富含桥键和侧链，H/C和挥发分高，具有较高的化学反应性。催化加氢转化是从低阶煤中获取液体燃料和化学品的有效途径之一。然而，低阶煤氧含量和水含量高，在加氢转化过程中会增加氢耗和能耗，不利于油类的生成，且给产物分离带来困难。此外，催化加氢转化通常在高温高压条件下进行，产品组成复杂且重质化程度高，导致成本高但收益低。如何优化反应体系，进而提高低阶煤转化率和液体产物收率，是低阶煤催化加氢转化亟待解决的问题。催化剂是低阶煤催化加氢转化的核心，发挥着活化氢气、促进加氢转化和脱除杂原子的作用，直接决定反应体系苛刻程度和产物品质。反应条件作为反应体系另一组成要素，既可控制煤中共价键断裂速率及活性氢生成与转移，又能抑制缩聚反应，进而影响催化剂性能和产物组成分布。此外，预处理可以改变煤物理结构与化学活性，从而影响低阶煤催化加氢转化特性。综述了反应条件（温度、溶剂、气氛和压力）与预处理方法（热预处理、溶胀预处理、萃取预处理以及水热预处理）对低阶煤催化加氢转化或直接液化影响的研究进展，以及主要的低阶煤加氢转化催化剂，提出了下一步低阶煤加氢转化的研究方向，启发研究者设计更高效的低阶煤转化体系。