能源和环境问题一直是我国可持续发展的瓶颈问题。“富煤、贫油、少气”的能源结构,决定了我国的能源结构将长期处于以煤炭资源为主的局面。为了弥补优质煤储量的不足,前人进行了大量有关低阶煤提质利用的研究,如低阶煤与生物质、城市生活垃圾、废旧橡胶制品等物质的共热解以及热解产品的加工利用。其中热解油、气的加工利用已经十分成熟,形成了一条完整的加工产业链,但是固相产物半焦的加工利用仍然稍显不足,无法达到资源利用效率的最大化。固体酸催化剂具有活性高、选择性强、易于回收利用等特点,可代替液体酸用于多种催化反应。大力推广使用固体酸催化剂可有助于解决传统液体酸在使用过程带来的设备腐蚀、难回收、废液污染等问题,符合社会发展对化工生产现代化和绿色化的双重要求。以热解半焦为基料制备固体酸催化剂,不但能合理利用煤炭资源,减轻化工环境污染,还可以降低生产成本,是一条绿色、经济的工艺路线。本论文以新疆淖毛湖长焰煤和废橡胶粉为热解原料,研究它们在共热解过程中的协同作用,优化热解工艺;以共热解半焦为原料,采用磷酸-水热耦合活化法制备碳基固体酸前驱体(活性焦,下同),结合多种分析表征手段探讨磷酸质量分数、活化时间、活化温度对碳基固体酸前驱体表面活性的影响;以浓硫酸为磺化剂,制备了相应的碳基固体磺酸催化剂,结合多种分析表征结果及其在乙酸乙酯化反应中的表现,考察了不同制备条件对所制催化剂催化性能的影响。本论文主要有以下研究结论:(1)当废旧橡胶粉掺混比为30%时,热解油产率达到最大值14.23%,与长焰煤单独热解的油产率提高了 55.34%,且二者的质量加权值达到最大正偏差。长焰煤-橡胶粉共热解存在相互促进作用。(2)以正交实验法优化活化工艺条件,影响活性焦亚甲基蓝吸附性能的因素为磷酸质量分数>活化温度>活化时间。最佳活化条件为:磷酸质量分数48.73%、活化温度175℃、活化时间9 h。在该条件下所制活性焦表面具有醇羟基、羰基等亲水官能团,微孔孔隙结构发达,其亚甲基蓝吸附值最大达154.21 mg/g,BET比表面积410.71 m2/g。(3)采用“活化-磺化两步法”制备碳基固体磺酸催化剂,分别探究活化条件、磺化工艺条件对固体酸催化剂催化性能的影响:其较为适合的活化条件为:磷酸质量分数48.73%、活化温度175℃、活化时间3 h;最佳磺化条件为磺化温度150℃,磺化时间1h。所制备的固体酸酸量达7.2mmol/g,其中-SO3H为1.30 mmol/g。在催化乙酸乙酯酯化反应中,固体酸催化剂用量为质量分数9.5%,乙醇冰醋酸体积比2:1,反应时间30 min,冰醋酸转化率最高达81.98%。催化剂稳定性较好,反复使用5次后,冰醋酸转化率仍能保持75%以上,在542.8℃以下保持较好的热稳定性。