煤焦表面官能团对甲烷裂解的影响

魏玲; 武应全; 赵建涛; 谭猗生

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煤焦表面官能团对甲烷裂解的影响

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采用石英管固定床反应器,考察了1 123 K,CH4/N2=1∶4的状态下,煤焦表面官能团对甲烷裂解的影响.煤焦表面主要含有羟基、羰基和醚键等官能团,分别通过氢氧化钡、苯肼和碘化氢溶液对煤焦表面进行化学处理,除去煤焦表面相应的官能团,研究处理后煤焦的催化活性,得出煤焦中官能团对甲烷裂解的影响.氢氧化钡处理煤焦后,煤焦中部分羟基被氢氧化钡消耗,甲烷初始转化率和氢气初始收率分别为90.5％和65.2％,说明煤焦中的羟基不利于甲烷的裂解.通过苯肼处理煤焦中羰基并使之转化,甲烷初始转化率和氢气初始收率分别为55.4％和42.9％,说明煤焦中的羰基对甲烷裂解有利.碘化氢处理煤焦后,煤焦中的醚键转化成羟基,甲烷的转化率和氢气收率都明显下降,说明醚键的存在对甲烷裂解同样有利.随着反应时间的延长,甲烷的转化率和氢气的收率降低,催化剂逐渐失活.反应前后煤焦电镜扫描照片表明,甲烷裂解生成的积炭沉积在煤焦表面,堵塞煤焦的孔道,煤焦的比表面积减小,催化活性降低.

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来源
《燃料化学学报》 |2016年第6期|661-667|共7页
作者
魏玲; 武应全; 赵建涛; 谭猗生;
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作者单位

中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原030001;

中国科学院大学,北京100049;

太原学院环境工程系,山西太原030032;

中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原030001;

中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原030001;

中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,山西太原030001;

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正文语种 chi
中图分类气化原料与辅助物料;
关键词
褐煤焦; 氢; 甲烷裂解; 官能团; 催化活性;

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