溶脹處理對煤直接加氫裂解特性的影響研究.pdf

1、煤的加氫液化不僅可以實現(xiàn)煤的清潔高效利用，還可以化解煤的產(chǎn)能過剩。我國煤直接加氫液化的發(fā)展現(xiàn)狀是設(shè)備投資成本高、反應(yīng)條件苛刻，以及國際低油價對煤制油的沖擊，因此增加煤的加氫液化反應(yīng)活性對于提高行業(yè)競爭力以及企業(yè)效益具有重要意義。本文以東勝煤為主要研究對象，系統(tǒng)研究了溶脹過程的影響因素，溶脹處理對煤的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)以及直接加氫裂解活性的影響。
　　本文通過不同溶脹劑、溫度、時間、促溶劑、煤巖組分、煤種以及原煤預(yù)處理方式等對煤溶脹行為的

2、影響進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)原煤在極性溶脹劑的溶脹特性優(yōu)于非極性溶脹劑，溶脹劑的官能團富電子性越強，越有利于溶脹。在一定范圍內(nèi)升高溫度、延長時間、添加促溶劑均有利于煤的溶脹。鏡質(zhì)組的溶脹特性優(yōu)于原煤，惰質(zhì)組的溶脹特性最差。煤化程度越高越不利于溶脹行為。原煤經(jīng)過酸、堿、氧化預(yù)處理均有利于煤的溶脹，酸氧化協(xié)同預(yù)處理對煤的溶脹率提高幅度最大，可使煤在乙醇胺溶脹劑中的溶脹率由2.27增加到2.67。利用紅外光譜對溶脹煤的分析可知酸/堿處理使煤部分鹽類

3、官能團和醚鍵水解，部分不溶性無機氧化物和硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘柠}類物質(zhì)；氧化處理使煤中部分羥基、羰基氧化成羧基，并且使煤中部分非共價鍵和有機分子側(cè)鏈斷裂。溶脹作用在紅外光譜圖中最明顯的是氫鍵作用的羥基吸收峰減弱。掃描電鏡測試結(jié)果表明溶脹處理后，煤的表面變得平滑，并且有裂紋，煤中小顆粒煤粒減少，說明溶脹劑對煤具有較好的溶融性。氮吸附測試結(jié)果表明，溶脹煤相對原煤的比表面積和總孔容增幅分別為4.703m2/g和0.171c m3/g。熱重分析實