低阶煤炭资源量丰富,催化热解是实现其清洁高效利用的重要途径.目前,低变质煤催化热解技术存在焦油产率低,重质组分高,催化剂回收难等发展瓶颈.为此,设计制备了磁性核壳型载体HZSM-5@SiO2@Fe3O4(简写为HSF)和煤热解磁性Mo/HSF催化剂.研究了SiO2隔热包覆层的层数,热处理温度和时间,以及包覆HZSM-5载体层对HSF磁性的影响.以补连塔煤为研究样品,探讨了磁性Mo/HSF催化剂的煤热解催化活性及磁选回收特性.研究结果表明,在常温条件下,随着SiO2包覆层数不断增加,SiO2@Fe3O4饱和磁化强度和磁选回收率均呈现不同程度的降低,当SiO2包覆层数为2层时,饱和磁化强度和磁选回收率下降程度最小,但提高热处理温度或延长热处理时间,包覆HZSM-5载体层均使其磁选回收率降低.以2层SiO2包覆的SiO2@Fe3O4为磁核制备的5％Mo/HSF磁性催化剂催化性能最好.在5％Mo/HSF作用下,补连塔煤热解的焦油产率达到10.8％,焦油中苯类质量分数增加了2.31％,酚类几乎不变,脂肪烃质量分数增加了8.44％,稠环芳烃质量分数减少9.64％.活性组分Mo的引入不仅可以提高焦油的品质,而且也提高了煤气中甲烷和CO比例,煤气中甲烷体积分数达50％以上.Mo/HSF催化剂初次磁选回收率可达到90.3％.随着该催化剂磁选回收次数增加,催化剂活性和磁选回收率明显下降,主要是因为催化剂表面积炭和磁核被还原,磁性减弱所致.
催化热解 磁性催化剂 磁选回收率 焦油提质 低阶煤