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本文以研究铁基催化剂对铁厂沟煤加氢热解特性为目标,考察了氮气和氢气气氛时的煤热解特性以及在氢气气氛下不同铁基催化剂对铁厂沟煤热解特性的影响。主要研究内容和结论如下:在固定床热解反应器上考察了氮气和氢气气氛下煤热解反应特性,对半焦进行了TG、BET和XRD表征,对焦油用色谱模拟蒸馏进行了评价。结果表明:(1)两种气氛下,随温度的升高,铁厂沟煤的热解转化率和气体产率呈上升趋势,焦油产率则是先增加后减小,于600℃时达到最大值,水产率具有增加的趋势,但在500℃以后增加趋于平缓;两种气氛比较,氢气气氛时更有利于煤热解反应,在600℃时焦油产率比氮气时提高了1.2个百分点。(2)氢气下热解得到的半焦反应性低于氮气下得到的半焦,而比表面积大于氮气时的半焦。(3)氢气下热解得到的焦油品质好于氮气小热解得到的焦油。在固定床热解反应器上考察了浸渍法添加硝酸铁、氯化铁和硫酸亚铁铵对煤加氢热解特性的影响,对其中焦油产率最高时催化剂的作用过程进行了探讨,并对其焦油进行了分析评价。结果表明:(1)添加这三种催化剂时煤加氢热解的转化率都有提高。其中在添加5wt.%(以铁计)的硫酸亚铁铵时焦油的产率提高最为显著,由不加催化剂时的14.3wt.%daf提高到17.9wt.%daf。(2)铁的价态的不同对煤加氢热解的催化作用不同,铵根的存在有利于煤热解转化率和焦油产率的提高。(3)采用硫酸亚铁铵为催化剂时煤热解得到的焦油品质由于无催化剂时得到的焦油品质。采用干混法添加常规Fe2O3,在固定床热解反应器上考察了铁的添加量对煤加氢热解的影响,进而考察了二茂铁、纳米FeOOH和油酸包覆型Fe2O3对煤加氢热解特性的影响,并对油酸包覆型Fe2O3和常规Fe2O3时热解得到的半焦进行了TG、BET和XRD表征,最后分析了油酸包覆型Fe2O3和常规Fe2O3时热解得到的焦油品质。结果表明:(1)在铁的添加量为5wt.%时焦油产率最高,相比不加催化剂时提高了2个百分点。二茂铁对煤的加氢热解的催化作用很小。纳米FeOOH有利于煤的热裂解,但水产率较高。添加油酸包覆型Fe2O3时,煤的热解转化率最高,焦油产率也有较大幅度提高,比无催化剂时提高了3.7个百分点。(2)添加油酸包覆型Fe2O3和常规Fe2O3催化剂得到的半焦反应性基本相同,半焦的孔结构则是添加油酸包覆型Fe2O3时最发达;油酸包覆型Fe2O3时半焦表面Fe晶粒的直径(28nm)小于常规Fe2O3时半焦表面Fe晶粒的直径(39.5nm)。(3)加入这两种催化剂都使得焦油品质得到提高,但两者相比常规Fe2O3作用下得到的焦油品质更高。