我國褐煤資源豐富,亟待開發(fā)利用,褐煤直接液化制取油品和化學品是褐煤高效清潔利用的重要途徑之一,對國民經濟具有現實意義。論文的主要研究內容和結果如下:本文首先考察了勝利褐煤在氫氣/四氫萘體系（H2/THN）、氫氣/正已烷體系（H2/HEX）、一氧化碳/水體系（CO/H2O）和（氫氣+一氧化碳）/（四氫萘+水）體系（（H2+CO）/（THN+H20））中的液化性能。在（H2/THN）體系下,研究建立了升溫階段和恒溫階段反應動力學模型。研究結果表明:在四種反應體系中,（（H2+CO）/（THN+H2O））體系下勝利褐煤液化轉化率和油產率最高。當反應條件為 H2:CO=1:1（V/V）、THN:H20=1:1（V/V）、400℃、初壓4MPa、30 min、3%催化劑（Fe的質量計）和硫鐵原子比1.2時,勝利褐煤液化轉化率和油產率分別為88.79%和55.47%。表明在煤直接液化工藝中采用合成氣代替純氫氣是具有可行性的。將勝利褐煤分為快反應組分、慢反應組分和難反應組分,升溫階段主要為快反應組分發(fā)生快速熱解加氫反應,同時生成油氣、瀝青烯和前瀝青烯;恒溫階段為剩余快反應組分繼續(xù)反應完全、慢反應組分... 

【文章來源】：華東理工大學上海市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數】：147 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＩＧＯＲ＋工藝流程??Ｆｉｇ．?１．１?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ＩＧＯＲ＊??ＩＧＯＲ＋工藝特點為：１、采用可棄性鐵催化劑“赤泥”作為液化催化劑，無需進行??

石腦油和燃料油，液化催化劑仍停留在反應器內，通過定時更換催化劑使反應器內的催??化劑催化活性維持在較高的水平。該工藝未對液化粗油進行加氫處理，通過將部分液化??粗油直接返回至制漿單元，可增加液化粗油的加氫時間，從而提高油品的品質。圖１．２??為Ｈ－Ｃｏａｌ工藝流程圖。??氫氣?燃氣??Ｄ?—ｐ??Ｏ??煤?ｎ?Ｉ?Ｉ?＿?石油??＾￣＾￣｜?：?｜?ｉ沸｜?分?｜?ｊ?ｊ??｜｜預：霞丄離丨！?Ｊｉ??％＼?：ｌｉ?ｒｉ?ｉｉｉ??—？備？應丨ｔ?餾；??器丨??Ｍ?＾?＂Ｖ?燃料油??＾??１?丄?上．．丨ＨＺ＞??旋??液化粗油循環(huán)?￥?減??ｒ?分＇?：壓ｉ??離丨ｐｉ蒸：??器：?餾??廠｜｜??循環(huán)溶劑??一?殘渣???ＫＺ＞??圖１．２?Ｈ－Ｃｏａｌ工藝流程??Ｆｉｇ．?１．２?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?Ｈ－Ｃｏａｌ??Ｈ－Ｃｏａｌ工藝工藝特點為：１、將高活性的加氫催化劑和沸騰床反應器相結合，定期??更換催化劑，既維持了反應器內催化劑催化活性在較高水平，又實現了煤液化催化劑回??收循環(huán)利用；２、將部分液化粗油直接返回制漿單元，增加了液化粗油在反應器內的停??留時間，提高了加氫效果；３、整體工藝較為簡單，產品分布較為穩(wěn)定。??１．２．３?日本ＮＥＤＯＬ工藝??ＮＥＤＯＬ工藝是日本政府在２０世紀７０年代大力發(fā)展的煤直接液化技術，該工藝對??大量的低品質煙煤、次煙煤和低品質次煙煤進行了研究，得到了豐富的工程數據，圖１．３??為ＮＥＤＯＬ工藝流程圖。煤、催化劑和溶劑混合制漿后與氫氣混合預熱進入反應器內，??反應后的物料經高溫分離器和低溫分離器分離

１９８０年澳大利亞政府委托日本政府開發(fā)褐煤液化技術，該技術針對澳大利亞含水量??高達６０?％的Ｖｉｃｔｏｒｉａ褐煤，１９８５年建成處理量為５０?ｔ／ｄ的試驗裝置，共處理約６００００?ｔ??褐煤，取得了可喜的成績，圖１．４為ＢＣＬ工藝流程圖。??氫氣?輕質油??Ｏ?＞｜????Ｉ???預熱器１?ｎｈ?一￣?油??ｉ?：?ｐ?分；１?，?油??催化劑：ｆ＇?：蒸：?＇?反：ｊ高丨５?：Ｊ?廠?｜??發(fā)＇?￡ｉ?｜?＿?：署，ｈ；?—一３＿?＾??器；?ＥＳ．?＇?—＾分?＾?？蒸?ｍ?：?－－Ｔ??１?Ｊ?備；ｆ?：器?｜?離?懐?Ｐ?２?ｉ?［１?２??＾Ｍ?器?Ｉ塔?胎Ｗ丨蒸???￣￣￣?Ｊ?：?｜?應?Ｉ?Ｉ?＊口?！??器?器Ｉ?十??？?？?＾?殘渣????＾?■■－＞〇??圖１．４?ＢＣＬ工藝流程??Ｆｉｇ．?１．４?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ＢＣＬ??原料煤、催化劑和溶劑成漿后進入蒸發(fā)器，將水分脫除至５％，然后和氫氣混合后??進入反應器，反應后的物料經高溫分離器和低溫分離器分離，得到的富氫氣體返回反應??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]低階煤清潔高效梯級利用關鍵技術與示范[J]. 王建國,趙曉紅.  中國科學院院刊. 2012(03)
[2]煤與稻桿共液化性能研究[J]. 周華,蔡振益,水恒福,雷智平,王知彩,李海平.  燃料化學學報. 2011(10)
[3]煤液化重質產物的催化加氫裂解研究[J]. 康士剛,宗志敏,水恒福,王知彩,魏賢勇.  中國礦業(yè)大學學報. 2011(01)
[4]中國褐煤及低階煙煤利用與提質技術開發(fā)[J]. 白向飛.  煤質技術. 2010(06)
[5]鐵基催化劑的硫化及其對煤直接液化的影響[J]. 馬鳳云,周劍林,周岐雄,瑪·伊·拜克諾夫,郭靖.  煤炭轉化. 2010(03)
[6]勝利褐煤在CO+H2O系統中液化的研究[J]. 徐熠,張德祥,金山,趙荌荌,高晉生.  化學工程. 2010(03)
[7]煤高溫快速液化影響因素的研究[J]. 李剛,凌開成.  燃料化學學報. 2009(06)
[8]煤與生物質的共熱解液化研究進展[J]. 鄭志鋒,黃元波,潘晶,蔣劍春,戴偉娣.  生物質化學工程. 2009(05)
[9]小龍?zhí)逗置翰煌瑲夥障乱夯阅艿难芯縖J]. 水恒福,劉健龍,王知彩,張德祥.  燃料化學學報. 2009(03)
[10]煤質對煤液化效果的影響分析[J]. 蔣立翔.  煤質技術. 2008(05)

博士論文
[1]煤大分子化合物結構測定及模型構建[D]. 葉翠平.太原理工大學 2008



本文編號：3643680