Na2CO3催化煤焦加氢气化性能研究

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2026年第1期北京时间：

作者：陈云兵, 刘富贵, 刘帅, 承小杰, 张建树

单位：1 石河子大学化学化工学院,新疆 石河子 832003; <br/>2 新疆兵团/化工绿色过程重点实验室,新疆 石河子 832003; <br/>3 新疆大全新能源有限公司,新疆 石河子 832000

摘要：本研究采用加压固定床反应器,系统考察了碱金属Na对伊犁褐煤焦、淖毛湖次烟煤焦和呼图壁烟煤焦加氢气化的催化作用,重点探究了温度、压力、Na负载量和煤种对气化反应性能的影响。通过XRD、SEM和拉曼光谱对气化残渣进行表征分析,结果表明:提高温度、压力和Na负载量均能显著提高气化反应速率。Na对不同煤焦均表现出优异的催化性能,300min的甲烷收率可达90%以上。然而,煤中Si、Al等矿物质会显著降低Na的催化活性。XRD表明,Na在800℃时失活最为严重,且随着碳的转化,高活性的Na2CO3会与煤焦中的Si、Al等矿物质反应生成低活性的钠霞石(NaAlSiO4)、偏硅酸钠(Na2SiO3)和原硅酸钠(Na4SiO4)。SEM和拉曼表征说明,Na2CO3能够刻蚀煤焦表面,增加煤焦的活性位点数量并降低其石墨化程度。

关键词：煤焦,加氢气化,Na2CO3,煤种,失活

基金资助：新疆生产建设兵团指导性科技计划项目(2023ZD075)