煤的加氫液化是現(xiàn)代煤化工中低階煤清潔高效利用的重要方式,煤的加氫液化可以將固態(tài)的煤轉(zhuǎn)化為利用價值更高的液態(tài)燃料,對我國能源安全有重大意義。近年來,在新疆準東地區(qū)開采的準東煤由于儲量巨大,反應(yīng)活性好,是煤加氫液化的理想原料。但其較高的鈉離子含量,導致在加氫液化中油收率偏低,大大限制了其應(yīng)用范圍。因此,本文選取準東高鈉煤為實驗研究對象,通過溶劑熱處理方式,系統(tǒng)研究準東煤在溶劑熱處理過程中物化結(jié)構(gòu)的改變及其對后續(xù)加氫液化產(chǎn)物分布的影響。針對溶劑熱處理過程中準東煤物化結(jié)構(gòu)的改變,本文采用熱重紅外聯(lián)用技術(shù),深入研究了溶劑熱處理對煤樣大分子結(jié)構(gòu)及熱解性能的影響。主要結(jié)論有以下幾點:（1）采用離子交換處理將可交換鈉負載到煤基質(zhì)中,研究其在熱轉(zhuǎn)化過程中的行為。離子交換處理后,煤樣的最大質(zhì)量損失變小,煤中交聯(lián)結(jié)構(gòu)得到增強,煤基質(zhì)結(jié)構(gòu)更加致密。但是準東煤的骨架結(jié)構(gòu)沒有明顯改變且其無定形碳結(jié)構(gòu)和大芳環(huán)體系的相對比例也幾乎不變。（2）溶劑熱處理后,準東煤表面變得粗糙,比表面積增加,但是其大分子骨架結(jié)構(gòu)沒有受到影響,只有部分羧基發(fā)生分解。溶劑熱處理后,大部分鈉離子被保留在煤中,但其賦存形態(tài)的含量卻有所改變。與煤... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

化反應(yīng)條件極為苛刻，反應(yīng)溫度為 470oC，反應(yīng)壓力則高達 70 年世界石油危機爆發(fā)，國外相繼開發(fā)出第二代煤加氫液化工藝研究公司研發(fā)的氫煤法，海灣石油公司研發(fā)的溶劑精煉煤法，發(fā)的供氫溶劑法等，但上述工藝皆存在設(shè)備投資大，成本高，化生產(chǎn)。隨后，第三代煤加氫液化工藝得到發(fā)展，如德國的液成工藝（IGOR+）、美國的 HTI 工藝及中國的神華煤加氫液化工代煤加氫液化工藝代表了當前最先進的煤加氫液化工藝的發(fā)展主要特點是液化反應(yīng)條件比較溫和，液化油收率較高，生產(chǎn)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。20 世紀 90 年代后，煤加氫液化工藝又有了新突破與新發(fā)展。將液化油的提質(zhì)加工與煤直接加氫液化工藝相結(jié)合，輕、重質(zhì)直接進入在線的二次加氫設(shè)備。既可以節(jié)約能源，提高熱效率氫耗。此外，對重質(zhì)產(chǎn)物進行溶劑萃取，獲得的重質(zhì)液化油可劑，顯著地提高液化油收率。煤加氫液化技術(shù)的發(fā)展歷程可以。

20圖 3-1 準東煤與其處理煤樣的 XPS 譜圖：C1s（左）和 O1s（右）Fig.3-1 X-ray photoelectron spectra of Zhundong coal and its treated coals: C1s (left) andO1s (right)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]加氫液化復(fù)雜多相體系氫傳遞催化機理[J]. 趙鵬,毛學鋒,張曉靜,李軍芳,常秋連,鐘金龍.  煤炭學報. 2018(S1)
[2]我國煤制油技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向[J]. 黃格省,李雪靜,楊延翔,張博,金羽豪,師曉玉.  石化技術(shù)與應(yīng)用. 2017(06)
[3]空化洗油微波溶脹對新疆準東西溝煤直接液化性能影響及其動力學分析[J]. 馬亞亞,馬鳳云,何芳,孫志強,莫文龍,張曉靜.  煤炭學報. 2017(10)
[4]鐵基復(fù)配催化劑對紅柳林煤液化性能的影響[J]. 朱澤楷,黃勝,吳詩勇,吳幼青,高晉生,鄭化安,閔小建,尚建選.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2016(03)
[5]燃用準東煤電站鍋爐灰沉積形成過程中的礦物演變與熱力學模擬[J]. 楊光,張彥威,寇希文,周志軍,王智化,周俊虎,岑可法.  燃料化學學報. 2015(10)
[6]鐵基準均相催化劑的制備及其在煤直接液化中的應(yīng)用[J]. 閆召文,劉月娥,馬鳳云,葛鵬.  現(xiàn)代化工. 2015(04)
[7]煤中礦物質(zhì)對灰熔融和燃燒特性的影響[J]. 陳凡敏,王嘉瑞,趙冰,李小江,覃濤.  燃料化學學報. 2015(01)
[8]水熱處理對不同變質(zhì)程度煤加氫液化反應(yīng)性的影響[J]. 李華民.  煤化工. 2013(03)
[9]溶劑對煤液化影響的研究[J]. 薛永兵,凌開成.  燃料化學學報. 2012(11)
[10]燃用高鈉煤對鍋爐受熱面的影響[J]. 于強,張健強.  鍋爐制造. 2012(04)

博士論文
[1]負載型超強酸的制備及其催化的煤的加氫裂解[D]. 趙美霞.中國礦業(yè)大學 2016
[2]預(yù)處理對煤液化反應(yīng)性的影響研究[D]. 李華民.中國礦業(yè)大學（北京） 2010
[3]甲烷氣氛下煤快速液化反應(yīng)特性研究[D]. 蔡俊青.天津大學 2008

碩士論文
[1]煤及其相關(guān)模型化合物的催化加氫裂解研究[D]. 劉啟文.安徽工業(yè)大學 2014



本文編號：3399707