神府煤的熱溶及其熱溶物的加氫液化研究.pdf

1、本文對神府煤在高溫下溶劑中的熱溶解聚行為進(jìn)行了探索,重點(diǎn)研究了不同溫度和溶劑對神府煤的熱溶性能的影響,探索了在不同催化劑下熱溶物(HPC)的加氫液化性能和BF3/SBA-15催化劑的循環(huán)利用效果,并對HPC、殘煤及加氫液化產(chǎn)物進(jìn)行了分析表征。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,熱溶的脫灰效果顯著,灰分幾乎全部轉(zhuǎn)移至殘煤中。以1–甲基萘(1–MN)為抽提溶劑在300–360℃之間,神府煤的熱溶物產(chǎn)率隨溫度升高不斷增加,360℃熱溶率最高,為56％,

2、進(jìn)一步提高溫度,熱溶物產(chǎn)率明顯下降。360℃為神府煤的熱解溫度,因而該溫度下熱溶物產(chǎn)率達(dá)到最高,而380℃時(shí)熱溶物分子量有降低的趨勢,表明熱溶物有縮聚反應(yīng)發(fā)生。
　　在1–MN中加入N–甲基–2–吡咯烷酮(NMP)或甲醇能進(jìn)一步提高抽提率,特別是在1–MN中加入20%NMP后熱抽提率在360℃時(shí)高達(dá)75%。加入NMP更有利于斷裂煤中交聯(lián)結(jié)構(gòu),使HPC中小分子增多。但是,同時(shí)加入這兩種溶劑,抽提率反而降低,表明二者有相互作用,降低了

3、神府煤的熱溶解聚作用。
　　混合甲基萘油(CMNO)是一種比1–MN更有效的熱抽提溶劑,在360℃時(shí)抽提率達(dá)66%,添加各種極性溶劑后均降低了其熱溶效果,特別是加入甲醇后抽提率降低15%左右,表明其與溶劑中的某些活性組分的作用,導(dǎo)致溶劑的熱溶效果降低。同時(shí)加入NMP和甲醇,二者之間有相互作用,神府煤的熱溶效果減弱。
　　HPC的組成和分子結(jié)構(gòu)對加氫液化總轉(zhuǎn)化率和油產(chǎn)率影響較大。CMNO+10%甲醇對應(yīng)HPC芳環(huán)縮合度較低,總

4、轉(zhuǎn)化率和油產(chǎn)率高達(dá)99%和55%,而喹啉(QN)的HPC因芳環(huán)縮合度較高,轉(zhuǎn)化率只有86%,油產(chǎn)率為18%。
　　BF3/SBA–15對芳環(huán)縮合程度較低的熱溶物表現(xiàn)出較好的加氫活性,而Ni–Mo–S/Al2O3對芳環(huán)縮合程度高的HPC也有很好的加氫催化活性。
　　1–MN+10%甲醇抽提的HPC加氫液化研究表明,BF3/SBA–15催化劑有良好的循環(huán)使用性能,在四次循環(huán)液化過程中,催化活性不斷提高,總轉(zhuǎn)化率和油收率均有所增加