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我国天然气对外高度依存的现状,要求煤炭利用多元化、高效化。新型煤炭催化气化技术对于改善我国当前贫油少气的能源格局具有重要的意义。开发优良的催化剂,兼顾催化效率、经济效益及环境友好,具有重要的工业应用前景。为此本文开展了K-Fe复合催化剂对煤半焦气化影响的实验研究,期望深入探索K-Fe复合催化剂的催化特性,为煤催化气化技术提供研究基础和技术支持。首先,对延长烟煤进行热解制焦、酸洗脱灰与催化剂浸渍等处理,制备了负载不同种类、不同添加量的煤半焦样品,在热天平中研究了K、Fe系单一催化剂以及复合催化剂在煤半焦-水蒸气催化气化中的动力学特性,考察了催化剂种类、添加量/比例以及气化温度对气化速率的影响。结果表明：单一与复合催化剂均具有明显提高气化速率的作用,其中K2CO3催化剂催化能力优于Fe系催化剂；K-Fe复合催化剂中K主要影响气化速率,添加少量(1%)FeCO3催化剂会产生协同作用,表现出更强的催化能力。不同催化剂效率大小顺序如下：K2CO3+Fe(NO3)3 > K2CO3+FeSO4> K2CO3+FeCO3> K2CO3+Fe> K2CO3> FeCO3> Fe(NO3)3> Fe> FeCl3> FeSO4>Non。在固定床反应器中考察了催化剂种类、添加量/比例以及气化温度对气体产物(H2、CO和CO2)的变化规律。结果表明：K-Fe复合催化剂具有良好的催化作用,兼顾了单一催化剂提高气化反应效率与产品气组分调节的功能,其中Fe成分对气体产物组成的影响更大,可明显提高产品气中H2的产量,K、Fe共同作用下产品气中H2产率提高了6.4-12.6%、CO产率提高了5.8-22.3%；此外,高温会显著加快气化反应过程,促进CO生成,使H2及CO2产率降低。随机孔模型对催化气化过程拟合效果比均相模型与收缩核模型好,说明在气化过程中孔隙结构的变化会对气化速率产生显著影响。活化能与气化反应速率有密切关系,不同催化剂降低活化能的能力如下：5% K2CO3> 2% K2CO3+2% FeCO3> 5% FeCO3。