低阶煤温和氧化解聚研究现状与展望

陈 杰，王玉高，王志磊，申 峻，牛艳霞，刘 刚，盛清涛

(太原理工大学 化学工程与技术学院，山西 太原 030024)

0 引 言

我国富煤、贫油、少气的资源禀赋条件决定了煤炭在我国工业经济中的基础能源地位，使得我国成为煤炭生产和消费大国[1]。然而“碳达峰、碳中和”目标的提出将较大程度限制煤炭的燃料利用方式[2]。因此，亟需寻求煤炭的非燃料和高附加值利用方式，以助力“碳达峰、碳中和”目标的实现。我国低阶煤约占煤炭总储量的50%以上[3]。由于自身脂肪结构丰富、芳环数小，低阶煤更易进行温和氧化解聚，获得脂肪酸和苯羧酸等小分子含氧化学品。

羧酸(包括苯羧酸和小分子脂肪酸)作为发展新型化工材料和高附加值精细化工产品的基本原料，被广泛用于生产树脂、塑料、涂料及其他高端材料[4]。目前，苯羧酸的生产主要通过进一步分离纯化石油中的芳烃获得，但我国短缺的石油资源使苯羧酸的大规模生产受限。脂肪酸以CO为原料进行合成[5]，过程繁琐、能量消耗大。近年来，由于下游领域需求不断扩张，全球羧酸需求量持续增长[6-7]。如对苯二甲酸(PTA)是合成聚酯的核心材料，2011—2020年我国PTA产量从1 546万t增至4 220万t[7]，如此庞大的需求加重了我国对石油资源的进一步依赖。因此以低阶煤为原料生产羧酸化学品具有良好的应用前景。

通过氧化解聚低阶煤获取羧酸，既能充分利用我国丰富的低阶煤资源，又满足我国对羧酸的需求。针对低阶煤氧化解聚，前人开发了非催化氧化、预处理氧化、催化氧化和原位氧化等多类氧化方式。……