【摘要】：出于對(duì)環(huán)境和資源有效利用問(wèn)題的考慮,本文就煤與有機(jī)廢棄物共處理技術(shù)的發(fā)展和背景進(jìn)行了綜述,重點(diǎn)對(duì)國(guó)外近年興起的煤與廢塑料共液化制取清潔液體燃料和有用化學(xué)品的技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)的討論。并結(jié)合中國(guó)的國(guó)情,指出在我國(guó)開(kāi)展煤與廢塑料共液化處理研究本身具有的多重意義,既降低了煤炭加工利用成本,又使這些”白色污染”得到資源化再利用,改善人們賴以生存的環(huán)境。 首先應(yīng)用熱重分析技術(shù)對(duì)煤與廢塑料分別在氮?dú)夂蜌錃鈿夥罩泄矡峤馓幚磉M(jìn)行了研究與討論,結(jié)果表明不同塑料與先鋒褐煤在氮?dú)鈿夥罩泄矡峤獾膮f(xié)同效應(yīng)隨塑料特征溫度T_m(最大熱分解速率對(duì)應(yīng)的溫度)值的增加而降低,不同塑料對(duì)先鋒褐煤最大分解速率(dx/dt)_(max.coal)值增加的影響順序?yàn)?聚苯乙烯(PS)聚丙烯(PP)低密度聚乙烯(LDPE)高密度聚乙烯(HDPE),這與塑料T_m值大小的順序正好相反;先鋒煤與HDPE塑料在氫氣氛中的共熱解和傳統(tǒng)的煤?jiǎn)为?dú)加氫熱解具有相似的熱失重行為,共熱解過(guò)程可用二步反應(yīng)來(lái)描述,前段熱解反應(yīng)由擴(kuò)散過(guò)程控制,后段由二級(jí)化學(xué)反應(yīng)控制。在氫氣氛中共熱解時(shí),先鋒褐煤的存在又能夠顯著降低HDPE塑料熱分解反應(yīng)的活化能(E)值,并發(fā)現(xiàn)煤與HDPE塑料在共熱解后段具有交互作用。 在上述共處理試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)煤與廢塑料的共液化進(jìn)行了系統(tǒng)研究,詳細(xì)探討了液化反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、冷態(tài)氫氣壓力、反應(yīng)氣氛、催化劑和溶劑性質(zhì)對(duì)煤和廢塑料共液化反應(yīng)的影響。結(jié)果表明不同塑料添加入先鋒褐煤或檸條塔煤均能明顯提高液化轉(zhuǎn)化率和油產(chǎn)率,降低氫氣耗量。而且試驗(yàn)表明塑料在共液化過(guò)程中還起著供氫體的作用。對(duì)比研究了不同催化劑作為煤與廢塑料共液化催化劑時(shí)的催化活性,發(fā)現(xiàn)粒度為-250目的鉬灰能提高共液化的轉(zhuǎn)化率,明顯促進(jìn)煤與LDPE塑料向?yàn)r青烯+前瀝青烯的轉(zhuǎn)化,而且用量低。在促使瀝青烯和前瀝青烯部分向油的進(jìn)一步加氫裂解方面,微細(xì)粒級(jí)的鉬灰、硫促進(jìn)的氧化鐵(Fe_2O_3+S)催化劑更為有效。首次利用X射線光電子能譜(XPS)對(duì)鉬灰催化劑表面形態(tài)進(jìn)行表征發(fā)現(xiàn),鉬灰表面含有單質(zhì)硫。當(dāng)鉬灰用作煤與LDPE塑料共液化的催化劑使用后,鉬灰表面35.52%的鉬轉(zhuǎn)化為硫化物形態(tài)(MoS_2),23.76%的硫轉(zhuǎn)化為硫化物硫,以形成鉬灰的催化活性形式MoS_2。此外,在煤與廢塑料共液化中對(duì)不同鐵系催化劑的對(duì)比研究表明,無(wú)論經(jīng)過(guò)氧化處理或未
【學(xué)位授予單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2000
【分類號(hào)】：TQ529;X705
【圖文】：

3.2.3液化工藝條件對(duì)煤與塑料共液化的影響在410一65℃之間，考察液化反應(yīng)溫度對(duì)先鋒褐煤和塑料共液化結(jié)果的影響。圖3.1給出在不同溫度下先鋒褐煤與LDPE共液化產(chǎn)物的產(chǎn)率分布(液化反應(yīng)條件:四氫蔡與入料重量比為3:2，添加鋁灰催化劑1.0%，冷態(tài)氫氣壓力10MPa，反應(yīng)時(shí)間60min)。結(jié)果表明:反應(yīng)溫度越低，煤和LDPE共液化生成的瀝青烯(AS)產(chǎn)率越高，油(011)產(chǎn)率越低，這說(shuō)明反應(yīng)溫度較低時(shí)主要發(fā)生的是反應(yīng)物裂解為大分子的瀝青烯和前瀝青烯的反應(yīng)。隨著反應(yīng)溫度的升高，瀝青烯開(kāi)始裂解為更小的自由基碎片

在本實(shí)驗(yàn)條件下共液化油產(chǎn)率達(dá)到77.6%，氣體產(chǎn)率略有上升。這種液化反應(yīng)溫度對(duì)共液化結(jié)果的影響在先鋒褐煤與HDPE共液化過(guò)程中表現(xiàn)得更為明顯，如圖3.2所示。這說(shuō)明反應(yīng)溫度對(duì)難以轉(zhuǎn)化的HDPE與煤共液

以四氫蔡為溶劑，鋁灰為催化劑，考察了不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)先鋒煤與LDPE共液化的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖3.3所示。隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，瀝青烯(A)s和前瀝青烯(隊(duì))的收率減少，而油收率有明顯的增加，生成水的產(chǎn)率幾乎沒(méi)有變化。這說(shuō)明反應(yīng)隨著時(shí)間延長(zhǎng)繼續(xù)進(jìn)行，促進(jìn)了瀝青烯和前瀝青烯部分進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為油產(chǎn)品。圖3.3反應(yīng)時(shí)間對(duì)先鋒揭煤與LDEP共液化的影響F19.3.3EffeetofreaetiontimeoneoliquefactionofX1anfengcoa1withLDPE以四氫蔡為溶劑，添加1.0%的鋁灰作為催化劑，在反應(yīng)溫度430℃、反應(yīng)

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王志紅;神華不粘煤和勝利褐煤與生物質(zhì)共液化反應(yīng)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 劉巧妮;低變質(zhì)煤與塑料微波共熱解研究[D];西安建筑科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2746090