煤液化条件下铁系催化剂的相变 - 吴艳; 赵鹏; 毛学锋 (煤炭学报, 2018)
TQ529; 为研究煤液化催化剂的作用机制和活性相调控原理,通过X射线粉末衍射、饱和磁化强度及SEM扫描电镜等分析手段,对Fe2O3在煤液化条件下的相变过程进行了研究.在煤液化产物四氢呋喃不溶物样品中鉴别出部分Fe2O3残留且未发现FeS2,可知体系中S元素不足;因H元素充足,部分Fe2O3被还原为Fe3O4.温度条件实验结果显示:400℃时,Fe2O3已被硫化生成两种晶形的Fe7S8(单斜晶系和三方晶系),且部分Fe7S8脱硫生成六方晶系的Fe9S10,Feo.95S;当温度升高至420℃和440℃,部分磁黄铁矿继续脱硫生成六方晶系陨硫铁FeS.时间条件试验显示在420℃下,当反应时间为0 min时,体系中Fe7S8脱硫生成Fe9S10的速度低于Fe9S10分解速度,所以在XRD谱图中未发现Fe9S10的谱峰.随反应时间延长,体系中的亚铁磁性Fe7S8匀速分解生成S/Fe原子比更低的磁黄铁矿,当反应时间为90 min时,生成了较多稳定的FeS,此时催化剂促进沥青质加氢裂化的能力下降,煤液化的油收率下降,沥青质产率增加.SEM照片显示体系中出现了长条状的大分子缩聚物.反应气氛实验表明,在氮气和氢气气氛下生成了同样种类的铁硫化物,但氮气气氛下生成的Fe7S8较少.