在电厂燃煤原位制备不定型粉状活性焦用于烟气脱硫的工艺中,焦油的产生是不可避免的。制焦过程中产生的焦油,一方面会在热解气输送管道上凝结,影响系统的稳定运行;另一方面,会凝结在活性焦颗粒的表面,堵塞活性焦表面的孔隙,从而降低活性焦的活性。因此,如何有效控制焦油,是这一技术开发面临的问题之一。半焦是一种有效的低成本的催化裂解焦油的催化剂。但是以往文献对于煤粉快速加热制取半焦的催化性能、氧气活化半焦在焦油催化裂解上的应用研究较少,因此,本文利用两段式固定床反应器,研究煤热解制得半焦对焦油催化裂解的影响。研究了热解温度和气体停留时间对热解产物的影响。结果表明,温度和气体停留时间对焦油的生成有很大影响。随着热解温度的增加,半焦产率急剧减少,热解产生的气体含量则单调增加,焦油的产率略有增加随后逐渐降低,在800℃时达到极大值23.96%。随着气体停留时间的增加,半焦产率变化不大,热解产生的气体产率逐渐增加,焦油产率单调下降。研究制焦温度和半焦用量对焦油催化裂解和气体组成的影响。提高制焦温度,焦油产率逐渐降低;经O₂活化后半焦比未活化半焦更有利于焦油产率的降低。在本文选取的实验参数下,增加未活化半焦用量,半焦有更多的活性位点和焦油结合,焦油产率缓慢减小;增加活化半焦用量对焦油裂解的影响不大。研究了气体停留时间对焦油催化裂解的影响。随气体停留时间逐渐增加,焦油产率单调递减,气体产率单调递增,焦油组分中各主要物质变化不大。焦油中苯、甲苯、二甲苯相对含量逐渐增加。采用多种表征方式研究了半焦的结构特性,包括:半焦表面形貌分析、半焦孔隙结构分析、半焦微晶结构表征、半焦金属含量表征,分析半焦结构对焦油催化裂解的影响。增加制焦温度,半焦的比表面积及孔容都有所增加;半焦经活化之后,半焦的比表面积、微孔的比表面积及孔容都增加明显,经活化后微孔比表面积由0.68 m²/g增加到160.16m²/g。相同的裂解条件下,经O₂活化后半焦催化裂解焦油效果更好,活化半焦比表面积和孔隙结构更为发达,且其表面金属含量高于未活化半焦。