勝利褐煤直接液化性能及其與其它物料共液化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 23:39
我國(guó)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(xué)品是褐煤高效清潔利用的重要途徑之一,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)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(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。研究結(jié)果表明:在四種反應(yīng)體系中,((H2+CO)/(THN+H2O))體系下勝利褐煤液化轉(zhuǎn)化率和油產(chǎn)率最高。當(dāng)反應(yīng)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(zhì)量計(jì))和硫鐵原子比1.2時(shí),勝利褐煤液化轉(zhuǎn)化率和油產(chǎn)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(yīng)組分、慢反應(yīng)組分和難反應(yīng)組分,升溫階段主要為快反應(yīng)組分發(fā)生快速熱解加氫反應(yīng),同時(shí)生成油氣、瀝青烯和前瀝青烯;恒溫階段為剩余快反應(yīng)組分繼續(xù)反應(yīng)完全、慢反應(yīng)組分...
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級(jí)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(diǎn)為:1、采用可棄性鐵催化劑“赤泥”作為液化催化劑,無需進(jìn)行??
石腦油和燃料油,液化催化劑仍停留在反應(yīng)器內(nèi),通過定時(shí)更換催化劑使反應(yīng)器內(nèi)的催??化劑催化活性維持在較高的水平。該工藝未對(duì)液化粗油進(jìn)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(shí)間,從而提高油品的品質(zhì)。圖1.2??為H-Coal工藝流程圖。??氫氣?燃?xì)??D?—p??O??煤?n?I?I?_?石油??^ ̄^ ̄|?:?|?i沸|?分?|?j?j??||預(yù):霞丄離丨!?Ji??%\?:li?ri?iii??—?備?應(yīng)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?jiān)???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(diǎn)為:1、將高活性的加氫催化劑和沸騰床反應(yīng)器相結(jié)合,定期??更換催化劑,既維持了反應(yīng)器內(nèi)催化劑催化活性在較高水平,又實(shí)現(xiàn)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(yīng)器內(nèi)的停??留時(shí)間,提高了加氫效果;3、整體工藝較為簡(jiǎn)單,產(chǎn)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(jì)70年代大力發(fā)展的煤直接液化技術(shù),該工藝對(duì)??大量的低品質(zhì)煙煤、次煙煤和低品質(zhì)次煙煤進(jìn)行了研究,得到了豐富的工程數(shù)據(jù),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(yù)熱進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi),??反應(yīng)后的物料經(jīng)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(shù),該技術(shù)針對(duì)澳大利亞含水量??高達(dá)60?%的Victoria褐煤,1985年建成處理量為50?t/d的試驗(yàn)裝置,共處理約60000?t??褐煤,取得了可喜的成績(jī),圖1.4為BCL工藝流程圖。??氫氣?輕質(zhì)油??O?>|????I???預(yù)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(yīng)?I?I?*口?!??器?器I?十??????^?殘?jiān)????^?■■->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(jìn)入蒸發(fā)器,將水分脫除至5%,然后和氫氣混合后??進(jìn)入反應(yīng)器,反應(yīng)后的物料經(jīng)高溫分離器和低溫分離器分離,得到的富氫氣體返回反應(yīng)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低階煤清潔高效梯級(jí)利用關(guān)鍵技術(shù)與示范[J]. 王建國(guó),趙曉紅. 中國(guó)科學(xué)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(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
[3]煤液化重質(zhì)產(chǎn)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(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[4]中國(guó)褐煤及低階煙煤利用與提質(zhì)技術(shù)開發(fā)[J]. 白向飛. 煤質(zhì)技術(shù). 2010(06)
[5]鐵基催化劑的硫化及其對(duì)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(zhuǎn)化. 2010(03)
[6]勝利褐煤在CO+H2O系統(tǒng)中液化的研究[J]. 徐熠,張德祥,金山,趙荌荌,高晉生. 化學(xué)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(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]煤與生物質(zhì)的共熱解液化研究進(jìn)展[J]. 鄭志鋒,黃元波,潘晶,蔣劍春,戴偉娣. 生物質(zhì)化學(xué)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(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]煤質(zhì)對(duì)煤液化效果的影響分析[J]. 蔣立翔. 煤質(zhì)技術(shù). 2008(05)
博士論文
[1]煤大分子化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定及模型構(gòu)建[D]. 葉翠平.太原理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3643680
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級(jí)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(diǎn)為:1、采用可棄性鐵催化劑“赤泥”作為液化催化劑,無需進(jìn)行??
石腦油和燃料油,液化催化劑仍停留在反應(yīng)器內(nèi),通過定時(shí)更換催化劑使反應(yīng)器內(nèi)的催??化劑催化活性維持在較高的水平。該工藝未對(duì)液化粗油進(jìn)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(shí)間,從而提高油品的品質(zhì)。圖1.2??為H-Coal工藝流程圖。??氫氣?燃?xì)??D?—p??O??煤?n?I?I?_?石油??^ ̄^ ̄|?:?|?i沸|?分?|?j?j??||預(yù):霞丄離丨!?Ji??%\?:li?ri?iii??—?備?應(yīng)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?jiān)???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(diǎn)為:1、將高活性的加氫催化劑和沸騰床反應(yīng)器相結(jié)合,定期??更換催化劑,既維持了反應(yīng)器內(nèi)催化劑催化活性在較高水平,又實(shí)現(xiàn)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(yīng)器內(nèi)的停??留時(shí)間,提高了加氫效果;3、整體工藝較為簡(jiǎn)單,產(chǎn)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(jì)70年代大力發(fā)展的煤直接液化技術(shù),該工藝對(duì)??大量的低品質(zhì)煙煤、次煙煤和低品質(zhì)次煙煤進(jìn)行了研究,得到了豐富的工程數(shù)據(jù),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(yù)熱進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi),??反應(yīng)后的物料經(jīng)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(shù),該技術(shù)針對(duì)澳大利亞含水量??高達(dá)60?%的Victoria褐煤,1985年建成處理量為50?t/d的試驗(yàn)裝置,共處理約60000?t??褐煤,取得了可喜的成績(jī),圖1.4為BCL工藝流程圖。??氫氣?輕質(zhì)油??O?>|????I???預(yù)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(yīng)?I?I?*口?!??器?器I?十??????^?殘?jiān)????^?■■->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(jìn)入蒸發(fā)器,將水分脫除至5%,然后和氫氣混合后??進(jìn)入反應(yīng)器,反應(yīng)后的物料經(jīng)高溫分離器和低溫分離器分離,得到的富氫氣體返回反應(yīng)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低階煤清潔高效梯級(jí)利用關(guān)鍵技術(shù)與示范[J]. 王建國(guó),趙曉紅. 中國(guó)科學(xué)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(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
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[4]中國(guó)褐煤及低階煙煤利用與提質(zhì)技術(shù)開發(fā)[J]. 白向飛. 煤質(zhì)技術(shù). 2010(06)
[5]鐵基催化劑的硫化及其對(duì)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(zhuǎn)化. 2010(03)
[6]勝利褐煤在CO+H2O系統(tǒng)中液化的研究[J]. 徐熠,張德祥,金山,趙荌荌,高晉生. 化學(xué)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(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[8]煤與生物質(zhì)的共熱解液化研究進(jìn)展[J]. 鄭志鋒,黃元波,潘晶,蔣劍春,戴偉娣. 生物質(zhì)化學(xué)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(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]煤質(zhì)對(duì)煤液化效果的影響分析[J]. 蔣立翔. 煤質(zhì)技術(shù). 2008(05)
博士論文
[1]煤大分子化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定及模型構(gòu)建[D]. 葉翠平.太原理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3643680
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