一种复合催化剂的负载方法与流程

本发明涉及煤催化技术领域，尤其涉及一种复合催化剂的负载方法。

背景技术：

在煤催化气化反应中，催化剂的加入能够显著降低气化温度，加快气化速率，其中，可溶性催化剂，如钾催化剂尤其是碳酸钾是目前催化效率最好的催化剂，但是，该催化剂价格昂贵，腐蚀性强，限制了其应用；而不可溶性碱金属催化剂(如氧化钙)虽然催化活性较差，但是其价格低廉，并且与所述可溶性碱金属催化剂形成复合催化剂时，所述复合催化剂的各组分之间具有一定的协同作用，有利于提高催化剂对煤的催化气化活性，越来越受到人们的关注。

然而，由于催化剂的负载方法对催化剂的催化活性具有很大的影响，尤其对于复合催化剂而言，若所述复合催化剂中含有可溶性催化剂和不可溶性催化剂，则可溶性催化剂通常采用浸渍法负载于煤颗粒上，而不可溶性催化剂通常通过机械混合的方法负载于煤颗粒上，由于机械混合与浸渍法相比，通过物理混合进行负载，具有接触面积有限，负载效果差的缺陷，从而使得所述复合催化剂的整体催化效果难以获得有效提高。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种复合催化剂的负载方法，能够将所述可溶性碱金属催化剂和所述不可溶性碱土金属催化剂有效负载于煤颗粒上，提高所述复合催化剂对煤的整体催化效果。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种复合催化剂的负载方法，所述复合催化剂包括可溶性碱金属催化剂和不可溶性碱土金属催化剂，其中，所述不可溶性碱土金属催化剂为氧化钙和/或氢氧化钙；包括：

通过第一浸渍步骤将所述可溶性碱金属催化剂负载于原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上，获得负载有所述复合催化剂的煤。

优选的，所述通过第一浸渍步骤将所述可溶性碱金属催化剂负载于原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上具体包括：

配制所述可溶性碱金属催化剂的水溶液；

将所述不可溶性碱土金属催化剂分为至少两个批次；

将所述原煤颗粒和第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂浸渍于所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，并进行搅拌、浸渍和干燥处理，以将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上；

将第二批次所述不可溶性碱土金属催化剂与负载有第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂的煤颗粒混合，并加入水进行搅拌、浸渍和干燥处理，以将第二批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上；

依次类推，直至将最后一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上。

或者，所述通过第一浸渍步骤将所述可溶性碱金属催化剂负载于原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上具体包括：

配制所述可溶性碱金属催化剂的水溶液；

将所述不可溶性碱土金属催化剂分为至少两个批次；

先将所述原煤颗粒浸渍于所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，以将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上；

在将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上之后，将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂通过第三浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上，并进行干燥处理；

将第二批次所述不可溶性碱土金属催化剂与负载有第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂的煤颗粒混合，并加入水进行搅拌、浸渍和干燥处理，以将第二批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上；

依次类推，直至将最后一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上。

可选的，所述在将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上之后还包括：将负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒进行干燥处理。

优选的，所述在将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上之后，将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂通过第三浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上具体包括：

将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂浸渍于浸渍有所述原煤颗粒的所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，以将所述第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上。

或者，所述在将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上之后，将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂通过第三浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上具体包括：

将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂与经过干燥处理后的负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒机械混合，并加入水进行搅拌、浸渍和干燥处理，以将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上。

可选的，每一批次所述不可溶性碱土金属催化剂占所述不可溶性碱土金属催化剂总质量的30％～50％。

优选的，在将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上时，所述第二浸渍步骤所采用的水的温度为70～90℃。

进一步优选的，所述方法还包括：向所述负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒中添加氢氧化钾，使得在将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上时，所述第二浸渍步骤所采用的水的pH值为9～11。

优选的，以原煤颗粒的质量为基准，所述可溶性碱金属催化剂和所述不可溶性碱土金属催化剂的负载量均为1～10wt.％。

优选的，所述可溶性碱金属催化剂选自硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硝酸钾、硝酸钠和硝酸镁中的一种或几种。

可选的，所述可溶性碱金属催化剂和所述不可溶性碱土金属催化剂的质量比为3:7～7:3。

本发明实施例提供了一种复合催化剂的负载方法，通过第一浸渍步骤将可溶性碱金属催化剂负载在所述原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载在所述原煤颗粒上，所述可溶性碱金属催化剂中的阴离子能够阻止所述不可溶性碱土金属催化剂(如Ca(OH)2)的晶体的大块团聚，使得不可溶性碱土金属催化剂形成大量小的晶体颗粒，有效防止不可溶性碱土金属催化剂的晶核生长，使得所述不可溶性碱土金属催化剂粒径较小，从而使得所述不可溶性碱金属离子均匀分散于所述原煤颗粒上，分批次进行能够促进可溶性碱金属离子和不可溶性碱金属离子之间发生协同作用，使各组分均匀有效地负载于所述原煤颗粒的表面和孔隙中，提高所述复合催化剂对煤的催化气化活性。克服了现有技术中复合催化剂中的不可溶性碱土金属催化剂通过机械混合方法负载于所述煤颗粒上时，负载效果较差，使得所述复合催化剂的整体催化效果难以获得有效提高的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于对对比例1～3和实施例1～4的原煤颗粒或者煤颗粒进行热解实验和气体气化实验的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的对比例1～3和实施例1～4的煤颗粒进行气化反应时所对应的碳转化率的柱状图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例提供的一种复合催化剂的负载方法进行详细描述。

本发明实施例提供一种复合催化剂的负载方法，所述复合催化剂包括可溶性碱金属催化剂和不可溶性碱土金属催化剂，其中，所述不可溶性碱土金属催化剂为氧化钙和/或氢氧化钙；包括：

通过第一浸渍步骤将所述可溶性碱金属催化剂负载于原煤颗粒上；并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上，获得负载有所述复合催化剂的煤。

其中，所述第一浸渍步骤和第二浸渍步骤仅仅是为了方便区分，能够将所述可溶性碱金属催化剂和所述不可溶性碱土金属催化剂分别负载在所述原煤颗粒上的两个浸渍过程区分开来，所述第一浸渍步骤和所述第二浸渍步骤均采用浸渍法，仅仅是操作上或者浸渍所采用的水的添加时间有所区别，在此并不对所述第一浸渍步骤和所述第二浸渍步骤的具体操作造成限定。

本发明实施例提供了一种复合催化剂的负载方法，通过第一浸渍步骤将可溶性碱金属催化剂负载在所述原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载在所述原煤颗粒上，在所述可溶性碱金属催化剂的存在下，所述可溶性碱金属催化剂中的阴离子能够阻止所述不可溶性碱土金属催化剂(如Ca(OH)₂)的晶体的大块团聚，使得不可溶性碱土金属催化剂形成大量小的晶体颗粒，有效防止不可溶性碱土金属催化剂的晶核生长，使得所述不可溶性碱土金属催化剂粒径较小，从而使得所述不可溶性碱金属离子均匀分散于所述原煤颗粒上，分批次进行能够促进可溶性碱金属离子和不可溶性碱金属离子之间发生协同作用，使各组分均匀有效地负载于所述原煤颗粒的表面和孔隙中，提高所述复合催化剂对煤的催化气化活性。克服了现有技术中复合催化剂中的不可溶性碱土金属催化剂通过机械混合方法负载于所述煤颗粒上时，负载效果较差，使得所述复合催化剂的整体催化效果难以获得有效提高的缺陷。

其中，所述可溶性碱金属催化剂可以为钾盐、钠盐和/或镁盐。

本发明的一实施例中，所述可溶性碱金属催化剂选自硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硝酸钾、硝酸钠和硝酸镁中的一种或几种。

这些碱金属催化剂具有良好的水溶性，能够较好地负载于煤上，从而能够进一步提高所述催化剂对煤的催化气化活性。

其中，对所述可溶性碱金属催化剂和所述不可溶性碱土金属催化剂的配比不做限定。

本发明的又一实施例中，所述可溶性碱金属催化剂和所述不可溶性碱土金属催化剂的质量比为3:7～7:3。此时可以充分保证不可溶性Ca(OH)₂以更小粒径的颗粒附着在煤的表面，并经过气化评价实验，可以得知所述可溶性碱金属催化剂和所述不可溶性碱土金属催化剂在该配比下的碳转化率明显高于其他配比。

其中，所述通过第一浸渍步骤将所述可溶性碱金属催化剂负载于原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上具有多种实现方式，可以将所述可溶性碱金属催化剂溶于水中配制成可溶性碱金属催化剂的水溶液，再将原煤颗粒和所述不可溶性碱土金属催化剂中的一部分混合后，一同浸渍在所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，并将所述不可溶性碱土金属催化剂的其余部分依次通过浸渍负载于所述原煤颗粒上；也可以先将原煤颗粒浸渍于所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，再将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次加入所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中进行浸渍。当然，还可以将所述可溶性碱金属催化剂和所述原煤颗粒混合并搅拌均匀，再向该混合体系中加入水，以将所述可溶性碱金属催化剂负载在所述原煤颗粒上，然后再将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次加入所述混合体系中进行浸渍，以将所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上。

所述通过第一浸渍步骤将所述可溶性碱金属催化剂负载于原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上的一种优选的实现方式为：

配制所述可溶性碱金属催化剂的水溶液；

将所述不可溶性碱土金属催化剂分为至少两个批次；

将所述原煤颗粒和第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂浸渍于所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，并进行搅拌、浸渍和干燥处理，以将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上；

将第二批次所述不可溶性碱土金属催化剂与负载有上一批次所述不可溶性碱土金属催化剂的煤颗粒混合，并加入水进行搅拌、浸渍和干燥处理，以将第二批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上；

依次类推，直至将最后一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上。

在这种实现方式中，先将所述可溶性碱金属催化剂配制成水溶液，再将所述原煤颗粒和第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂一同浸渍于所述水溶液中，能够使得所述可溶性碱金属催化剂以离子形式与所述原煤颗粒和第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂充分接触，从而使得所述可溶性碱金属催化剂和第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂中的碱金属离子都能够更加均匀地分散在所述原煤颗粒的表面和孔隙中，提高负载效果。

所述通过第一浸渍步骤将所述可溶性碱金属催化剂负载于原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上的另一种优选的实现方式为：

配制所述可溶性碱金属催化剂的水溶液；

将所述不可溶性碱土金属催化剂分为至少两个批次；

先将所述原煤颗粒浸渍于所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，以将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上；

在将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上之后，将所述第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂通过第三浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上，并进行干燥处理；

将第二批次所述不可溶性碱土金属催化剂与负载有上一批次所述不可溶性碱土金属催化剂的煤颗粒混合，并加入水进行搅拌、浸渍和干燥处理，以将第二批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上；

依次类推，直至将最后一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上。

其中，所述第三浸渍步骤与所述第一浸渍步骤和第二浸渍步骤类似，仅仅是表示一种浸渍过程，并不对所述第三浸渍步骤的具有操作造成限定。

在这种实现方式中，先将所述可溶性碱金属催化剂配制成水溶液，并将所述原煤颗粒浸渍于所述水溶液中，获得负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒之后，再将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂通过第三浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上，同样能够使所述可溶性碱金属催化剂以离子形式与所述原煤颗粒和第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂充分接触，使得所述可溶性碱金属催化剂和第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂中的碱金属离子都能够更加均匀地分散在所述原煤颗粒的表面和孔隙中，提高负载效果。

其中，当先将所述原煤颗粒浸渍于所述水溶液中，获得负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒之后，可以对负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒进行干燥处理，也可以直接将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂浸渍于浸渍有所述原煤颗粒的水溶液中，对其进行浸渍处理。

本发明的一实施例中，所述在将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上之后还包括：将负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒进行干燥处理。

其中，所述在将所述可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上之后，将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂通过第三浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上的具体操作视情况而定，一种情况是不对所述负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒进行干燥处理，在这种情况下，将所述第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂浸渍于浸渍有所述原煤颗粒的所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，以将所述第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上。另一种情况是将所述负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒进行干燥处理，在这种情况下，将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂与经过干燥处理后的负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒机械混合，并加入水进行搅拌、浸渍和干燥处理，以将第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂负载于所述原煤颗粒上，在这两种情况下，均能够将所述不可溶性碱土金属催化剂均匀分散于所述煤颗粒上，提高所述不可溶性碱土金属催化剂的负载效果。

其中，对每一批次所述不可溶性碱土金属催化剂的量不做限定。

本发明的一实施例中，每一批次所述不可溶性碱土金属催化剂占所述不可溶性碱土金属催化剂总质量的30％～50％。这样，将所述不可溶性碱土金属催化剂分两次或三次负载于所述原煤颗粒上，既能够提高负载效果，又能够提高负载效率，节省时间。

本发明的又一实施例中，在将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上时，所述第二浸渍步骤所采用的水的温度为70～90℃。由于所述不可溶性碱土金属催化剂不溶于水，在体系中以晶体Ca(OH)₂的形式存在，在将其通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上时，通过提高水温，可促使氧化钙向氢氧化钙的方向移动，使得所得到的晶体Ca(OH)₂的粒径较小，从而使得所述不可溶性碱土金属催化剂中的Ca²⁺能够更加均匀地分散，提高所述不可溶性碱土金属催化剂的负载效果。

本发明的一实施例中，所述方法还包括：向所述负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒中添加氢氧化钾，使得在将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载于所述原煤颗粒上时，所述第二浸渍步骤所采用的水的pH值为9～11。

通过增加氢氧化钾，一方面，能够增加K⁺的浓度，提高所述复合催化剂的催化活性；另一方面，通过调高浸渍用水的pH值，使得水溶液中OH^-离子的浓度增大，可以促使氧化钙生成更多更小的Ca(OH)₂晶核，使得Ca²⁺能够更加均匀地分散于所述原煤颗粒上，提高所述不可溶性碱土金属催化剂的负载效果。

其中，可以将所述氢氧化钾添加入所述可溶性碱金属催化剂的水溶液中，也可以与所述不可溶性碱土金属催化剂混合之后一同添加入经干燥处理后的负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒中，当然，还可以在所述第一批次所述不可溶性碱土金属催化剂与经过干燥处理后的负载有所述可溶性碱金属催化剂的煤颗粒机械混合之后，再一同分散于水中。

本发明的又一实施例中，以原煤颗粒的质量为基准，所述可溶性碱金属催化剂和所述不可溶性碱土金属催化剂的负载量均为1～10wt.％。

例如，所述可溶性碱金属催化剂的负载量可以为1wt.％，2wt.％，5wt.％，8wt.％，9wt.％和10wt.％，所述氧化钙和/或氢氧化钙的负载量可以为1wt.％，2wt.％，5wt.％，8wt.％，9wt.％和10wt.％。

将所述复合催化剂以该比例负载于所述原煤颗粒上，能够确保各组分之间的协同作用，提高所述催化剂对煤的催化气化活性。

本发明的一实施例中，所述负载有所述复合催化剂的煤的含水量小于等于10％。能够直接用于煤催化气化反应。

本发明的又一实施例中，所述原煤颗粒的目数为40～80目。有利于将所述复合催化剂更有效地负载于原煤颗粒上。

其中，所述原煤颗粒可以由低阶煤粉碎筛分获得，也可以由高阶煤粉碎筛分获得。

以下，本发明实施例将通过对比例、实施例和实验例对本发明进行详细说明。

对比例1

所述对比例1采用原煤颗粒作为空白对比实验。

所述原煤颗粒的获取：

将低阶煤在空气干燥箱中105℃烘干2h，粉碎筛分获得40～80目的原煤颗粒。

对比例2

所述对比例2的原煤颗粒的获取与对比例1相同，将100g所述原煤颗粒与20g氧化钙机械混合，加入30ml水，搅拌，并在105℃下干燥5～10h，获得水份含量小于等于10％的负载有氧化钙的煤颗粒。

对比例3

所述对比例3的原煤颗粒的获取与所述对比例1相同，将20g硫酸钾溶解于30ml水中获得硫酸钾的水溶液，将100g所述原煤颗粒浸渍于所述硫酸钾的水溶液中，搅拌，并在105℃下干燥5～10h，获得水份含量小于等于10％的负载有所述硫酸钾的煤颗粒。

对比例4

所述实施例1的原煤颗粒的获取与所述对比例1相同，将10g硫酸钾溶解于30ml水中获得硫酸钾的水溶液，将100g所述原煤颗粒和10g氧化钙混合，并一起浸渍于所述硫酸钾的水溶液中，搅拌，并在105℃下干燥5～10h，获得水份含量小于等于10％的负载有所述硫酸钾和所述氧化钙的煤颗粒。

实施例1

所述实施例1的原煤颗粒的获取与所述对比例1相同，将1g硝酸钾溶解于30ml水中获得硝酸钾的水溶液，将100g所述原煤颗粒和7/6g氧化钙混合，并一起浸渍于所述硝酸钾的水溶液中，搅拌，干燥，将所获得的煤颗粒与剩余的7/6g氧化钙混合，加入30ml水，搅拌、浸渍、并在105℃下干燥5～10h，获得水份含量小于等于10％的负载有所述硝酸钾和所述氧化钙的煤颗粒。

实施例2

所述实施例2的原煤颗粒的获取与所述对比例1相同，将10g硫酸钾溶解于30ml水中获得硫酸钾的水溶液，将100g所述原煤颗粒浸渍于所述硫酸钾的水溶液中，搅拌，并在105℃下干燥5～10h，获得负载有硫酸钾的煤颗粒，将5g氧化钙于所述负载有硫酸钾的煤颗粒机械混合，并加入30ml水，搅拌、浸渍，在105℃下干燥5～10h，将所获得的煤颗粒与剩余的5g氧化钙机械混合，加入30ml水，搅拌、浸渍，并在105℃下干燥5～10h，获得水份含量小于等于10％的负载有所述硫酸钾和所述氧化钙的煤颗粒。

实施例3

所述实施例3的原煤颗粒的获取与所述对比例1相同，将7g硝酸钾溶解于30ml水中获得硝酸钾的水溶液，将100g所述原煤颗粒与1g氧化钙机械混合后浸渍于所述硝酸钾的水溶液中，将0.5g氢氧化钾溶于60ml水中，并添加入所述硝酸钾的水溶液中，搅拌加热，使得所述硝酸钾的水溶液的温度为70～90℃，pH值为9～11，并在105℃下干燥5～10h，再将干燥后的煤颗粒与1g氧化钙机械混合，并加入80℃的30ml水中，搅拌、浸渍，并在105℃下干燥5～10h，再将干燥后的煤颗粒与剩余的1g氧化钙机械混合，并加入70～90℃的30ml水中，搅拌、浸渍，并在105℃下干燥5～10h，获得水份含量小于等于10％的负载有所述硝酸钾和所述氧化钙的煤颗粒。

实施例4

所述实施例4的原煤颗粒的获取与所述对比例1相同，将2g硫酸钾溶解于30ml水中获得硫酸钾的水溶液，将100g所述原煤颗粒与1/3g氧化钙机械混合后浸渍于所述硫酸钾的水溶液中，将0.5g氢氧化钾溶于60ml水中，并添加入所述硫酸钾的水溶液中，搅拌加热，使得所述硫酸钾的水溶液的温度为70～90℃，pH值为9～11，并在105℃下干燥5～10h，再将干燥后的煤颗粒与1/3g氧化钙机械混合，并加入80℃的30ml水中，搅拌、浸渍，并在105℃下干燥5～10h，再将干燥后的煤颗粒与剩余的1/3g氧化钙机械混合，并加入70～90℃的30ml水中，搅拌、浸渍，并在105℃下干燥5～10h，获得水份含量小于等于10％的负载有所述硫酸钾和所述氧化钙的煤颗粒。

实验例

将对比例1-4和实施例1-4所获得的原煤颗粒或者煤颗粒分别在固定床中进行热解实验，热解完成后将所获得的半焦进行固定床气化实验，并收集气化气体，采用气相色谱对所述气化气体的组分进行分析，计算各个实验组所对应的碳转化率。

所述热解实验和所述固定床气化实验所采用的装置参见图1所示，该装置包括：固定床反应器1，所述固定床反应器1外围设置有保温层2，所述固定床反应器1的顶部连通有加料器3，所述固定床反应器1的底部设置有出口，所述出口与气液分离罐4连通，所述气液分离罐4的气体出口与气相色谱的气体进口连通，所述气液分离罐4的气体出口与气相色谱的气体进口连通的管道上还设置有背压阀5和流量计6，所述背压阀5用于对固定床反应器1中的压力进行控制，所述流量计6用于对进入气相色谱中的气体流量进行检测，所述固定床反应器1的上部设置有气化剂进口，所述气化剂进口与水或者水蒸气连通，在所述气化剂进口与所述水或者水蒸气的连通管道上还设置有预热器7，所述预热器7用于对水或者水蒸气进行预热，所述加料器3上连通有氮气。

热解实验具体包括：将所述对比例1～4和所述实施例1～4所获得的原煤颗粒或者煤颗粒分别通过所述加料器3加入所述固定床反应器1中，在常压下，以150ml/min的流速箱向所述固定床反应器1中通入氮气，并以10℃/min的速率升温至700℃，并在700℃保持1.5h，将所述煤颗粒中的挥发份挥发出去，获得具有多孔结构的活化半焦。

半焦气化实验具体包括：在每一组实验组通过热解实验获得活化半焦之后，以300ml/min的速率向所述固定床反应器1中通入氮气，此时对加热阶段的氮气进行放空，关闭背压阀5，当温度达到反应温度750℃时，压力3.5MPa时，打开背压阀5，停止对气体进行放空，以0.5ml/min的速率向所述固定床反应器1中通入水或者水蒸汽，并通过所述预热器5进行预热，在3.5MPa，750℃下使得活化半焦与水蒸汽进行气化反应3h，通过气液分离罐4将所述气化气体中的水蒸汽分离，并在每一组实验组气化过程中，每隔20min收集气化气体；并采用500ml/min的氮气吹扫残留气体2.5h，此时关闭背压阀5，对吹扫残存的氮气进行放空。在此过程中，每隔30min收集气体，将在每一组实验组中所收集的气体通过所述气液分离罐4的气体出口进行气相色谱分析，并计算每一组实验组所对应的碳转化率。结果参见图2所示。

由图2可以得知：对比例4中将氧化钙和/或氢氧化钙与可溶性碱金属催化剂负载于所述原煤颗粒上，与单一的催化剂(对比例2中仅负载有可溶性碱金属催化剂的煤颗粒所对应的碳转化率为74％，对比例3中仅负载有氧化钙和/或氢氧化钙的煤颗粒所对应的碳转化率为68％)相比，该复合催化剂的各组分之间具有一定的协同催化作用，所对应的碳转化率为80％，而实施例1～4中采用分批次负载所述氧化钙和/或氢氧化钙的方法，能够将氧化钙和/或氢氧化钙更加均匀地负载于所述原煤颗粒上，使得所述实施例1～4所对应的碳转化率均达到85％以上，可见，通过本专利申请提供的负载方法，所获得的复合催化剂中的各组分之间具有更优的协同催化作用，其中，实施例3-4中在对所述氧化钙和/或氢氧化钙进行分批次负载的过程中，提高水温，并加入氢氧化钾，能够进一步提高氧化钙和/或氢氧化钙的负载效果以及所述复合催化剂对煤的催化气化活性，使得所述实施例3所对应的碳转化率达到95％，所述实施例4所对应的碳转化率达到94％。

综上所述，本发明实施例通过第一浸渍步骤将可溶性碱金属催化剂负载在所述原煤颗粒上，并将所述不可溶性碱土金属催化剂分批次通过第二浸渍步骤负载在所述原煤颗粒上，能够提高所述复合催化剂的负载效果，并且所述复合催化剂的各组分之间具有更优异的协同催化作用，能够提高所述复合催化剂对煤的催化气化活性。克服了现有技术中复合催化剂中的不可溶性碱土金属催化剂通过机械混合方法负载于所述煤颗粒上时，负载效果较差，使得所述复合催化剂的整体催化效果难以获得有效提高的缺陷。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。