煤直接液化基礎(chǔ)教學(xué)課件ppt-資料下載頁
2024-12-08 10:51本頁面
【正文】 合到自由基碎片上形成穩(wěn)定分子 其它作用： 使煤受熱均勻，防止局部過熱；煤與溶劑制成煤糊有利于泵的輸送 煤液化熱溶解過程機(jī) 煤在一定溫度、供氫溶劑和氫氣的作用下發(fā)生熱溶解的機(jī)理概括如下： ? 煤在溶劑中進(jìn)行加熱，當(dāng)達(dá)到一定高的溫度時(shí)，首先是溶在煤立體結(jié)構(gòu)孔隙中的 低分子化合物 和煤本體結(jié)構(gòu)中 連接鍵最弱的部分?jǐn)嗔?， 進(jìn)入液相 （單聯(lián)鍵支鏈部分）。 ? 當(dāng)溫度升至足夠高時(shí)，煤在非常短的時(shí)間內(nèi) 生成各種各樣的中間反應(yīng) 物（自由基中間體）， 這些中間物的生成與溶劑的性質(zhì)，有無氣態(tài)氫的存 在關(guān)系不大，是純粹的熱行為。這時(shí) 溶劑將煤中富氫部分的氫傳至煤中缺 氫部分 。即此時(shí)反應(yīng)所用的少量氫來自煤本身。 ? 時(shí)間稍長(zhǎng)，熱裂解作用明顯增大， 生成大量分子量較小的碎片 分散在 溶劑中（因?yàn)槊航Y(jié)構(gòu)是立體網(wǎng)狀的，所以這部分裂解除需要足夠高的溫度 外，還需要一定的時(shí)間），這種 碎片具有自由基性質(zhì) ，是亞穩(wěn)定的，他們 與其他原子、分子相遇時(shí)，可結(jié)合成較穩(wěn)定的化合物。這時(shí)溶劑的性質(zhì) 起著非常重要的作用，若在 供氫溶劑 中，供氫溶劑具有供出氫原子的能 力，當(dāng)氫原子與煤熱裂解生成的自由基碎片相結(jié)合就 生成了低分子量可溶 于苯的化合物 。若這時(shí)處于 非供氫溶劑或供氫能力很差的溶劑 中時(shí)，自由 基碎片能夠相互結(jié)合 生成不溶于苯的大分子化合物 。 ? 在某一溫度范圍內(nèi)，隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，煤轉(zhuǎn)化為苯可溶物或 THF可溶 物的 轉(zhuǎn)化率達(dá)到一平衡值 。溫度升高，該平衡值增大，達(dá)到平衡值的時(shí) 間縮短。（實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：過了最佳轉(zhuǎn)化率后，轉(zhuǎn)化率開始降 低，沒有平衡值） ? 采用較高的氫壓時(shí)，可較快地得到高轉(zhuǎn)化率。一種觀點(diǎn)認(rèn)為 “分子 加氫”和“供氫溶劑加氫”都很重要 ，它們對(duì)煤熱解生成的自由基加氫的 能力大致相等。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為氫本身是以供氫溶劑為中間體使煤加氫 液化，即供氫溶劑將氫傳遞給煤分子碎片，自己成為非供氫體，氫氣又 使非供氫體加氫重新成為供氫體（ 氫氣不直接與煤反應(yīng)，而是通過溶劑 將氫傳遞過去的反應(yīng) ）。 ? 在有催化劑或煤中礦物質(zhì)的催化作用下，氣態(tài)氫也可能直接與煤分 子反應(yīng)。 如下表： 煤直接液化影響因素 原料煤 揮發(fā)分高 H/C高 礦物質(zhì) 含氧官能團(tuán)：酯類促進(jìn)液化 供氫溶劑 促進(jìn)煤熔脹軟化，使其有機(jī)質(zhì)斷鍵 促進(jìn)氫轉(zhuǎn)移：提供活性氫或傳遞活性氫 工藝參數(shù) 溫度：最佳溫度 420~450oC 壓力：高壓轉(zhuǎn)化率和油收率提高，但能耗、 成本也提高 停留時(shí)間：增加停留時(shí)間，轉(zhuǎn)化率提高，瀝青烯和油收率增加并出現(xiàn)最高點(diǎn)，氣體產(chǎn)率增加，氫耗量增加 催化劑 催化劑種類， 催化劑加入量，加入方式， 煤直接液化影響因素 煤直接液化影響因素 煤直接液化影響因素
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