[发明专利]一种生物质基催化剂及其制备方法以及在热解煤方面的应用

权利要求书

1.一种对内蒙胜利褐煤进行热解提高煤焦的转化率的生物质基催化剂，其特征在于，所述催化剂为铁镍生物质基双金属复合催化剂，所述催化剂的载体为炭化腐殖质，其质量百分比为80%~90%，有效成分Fe和Ni的百分比分别为7%~12%和3%~8%；

所述催化剂通过下述方法制得：

1）将腐殖质于800-1000 ℃碳化1-3 h，冷却并研磨成粉末，之后均匀分散至乙醇或丙酮中，浓度为6.7-10 g/L；

2)将Fe₂O₃与步骤1）得到的腐殖质溶液按1:3质量比混合均匀，在4-8 g混合溶液中加入0.4-0.6 g黏结剂，再加入硝酸溶液混合均匀后成型，自然干燥后，105 ℃下干燥20 h，再在400 ℃煅烧 2 h，升温至900 ℃煅烧 6-8h得复合催化剂载体，硝酸溶液中硝酸的质量为0.2-0.4g；所述黏结剂通过下法获得：在硝酸镍溶液中加入氧化铝粉末，之后恒温水浴中充分反应，之后干燥并焙烧即可；

3)以Ni(NO₃)₂溶液浓度为100 g/L计，加入8-12 mL Ni(NO₃)₂溶液于50-80 ℃下浸渍复合催化剂载体，在温度为110 ℃下干燥10 h后再在500-700 ℃焙烧6 h，冷却至室温后制得铁镍生物质基双金属复合催化剂。

2.权利要求1所述生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1）将腐殖质于800-1000 ℃碳化1-3 h，冷却并研磨成粉末，之后均匀分散至乙醇或丙酮中，浓度为6.7-10 g/L；

2)将Fe₂O₃与步骤1）得到的腐殖质溶液按1:3质量比混合均匀，在4-8 g混合溶液中加入0.4-0.6 g黏结剂，再加入硝酸溶液混合均匀后成型，自然干燥后，105 ℃下干燥20 h，再在400 ℃煅烧 2 h，升温至900 ℃煅烧 6-8h得复合催化剂载体，硝酸溶液中硝酸的质量为0.2-0.4g；

3)以Ni(NO₃)₂溶液浓度为100 g/L计，加入8-12 mL Ni(NO₃)₂溶液于50-80 ℃下浸渍复合催化剂载体，在温度为110 ℃下干燥10 h后再在500-700 ℃焙烧6 h，冷却至室温后制得铁镍生物质基双金属复合催化剂。

3.如权利要求2所述的生物质基催化剂的制备方法，其特征在于，按照硝酸镍与氧化铝的质量比为5:1-2，于恒温50 ℃水浴中搅拌10 h，110 ℃恒温箱中干燥至绝干，制得淡绿色粉末，后在700-900℃下焙烧2-4 h获得所述黏结剂。

4.权利要求1所述生物质基催化剂在热解煤方面的应用，其特征在于，利用所述催化剂对内蒙胜利褐煤进行热解提高煤焦的转化率。

5.如权利要求4所述的生物质基催化剂在热解煤方面的应用，其特征在于，1 g内蒙胜利褐煤中加入0.05-0.2g催化剂，于氮气环境下，以10-20 ℃/min升温至600-800 ℃，热解反应1-2 h。

6.如权利要求4所述的生物质基催化剂在热解煤方面的应用，其特征在于，热解反应前先将褐煤采用有机溶剂进行预溶胀处理。

7.如权利要求6所述的生物质基催化剂在热解煤方面的应用，其特征在于，将1g褐煤与4mL溶胀剂在50℃混合24h，所述溶胀剂为按照体积比3-5:1混合的四氢呋喃和异丙醇。

8.如权利要求5所述的生物质基催化剂在热解煤方面的应用，其特征在于，所述褐煤粒径为80-125 μm。