本文選題：煤直接液化 + 潛在溶劑　； 參考：《中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)》2017年碩士論文

【摘要】：在煤直接液化工藝中,溶劑除了對煤粉的輸送作用外,對煤還具有輔助液化的作用。大量研究表明,選用四氫萘、二氫菲、二氫蒽類氫化芳烴作溶劑,可有效增加煤的轉(zhuǎn)化率和油收率。這類溶劑的適度芳香結構和氫化芳烴結構,對煤熱解自由基和液化產(chǎn)物具有優(yōu)秀的分散、溶解和供氫作用。然而,實際應用中,煤直接液化溶劑主要是液化工藝餾分油的加氫處理產(chǎn)物,補充溶劑常來源于石油加工或煤加工工藝餾分油及加氫處理產(chǎn)物。組成、結構復雜多樣,對煤液化的輔助作用取決于原料組成和加工處理條件。論文基于中科院煤專項課題和中科合成油公司分級液化課題的要求,選擇了 18個溶劑為潛在煤直接液化溶劑,對比研究了這些溶劑樣品的相關物化特征,以及對煤的輔助液化作用。研究涉及的溶劑分三個系列(YLA、YLB和YLC)。YLA為石油芳烴油基系列,包括不同加氫深度的4個樣品;YLB為加氫煤焦油基系列,包括1個全餾分和7個窄餾分樣品;YLC為煤直接液化工藝油基系列,包括6個不同加氫深度樣品。旨在認識石油基、煤焦油基和過程工藝油基溶劑的相關特點,為煤分級液化中試項目溶劑及溶劑制備工藝條件的篩選提供基礎數(shù)據(jù)。結果表明,所選溶劑樣品的物化特征,系列內(nèi)差異較小,不同系列間有顯著的差異。YLA系列起始樣品餾程分布較高,隨加氫次數(shù)增加,沸點分布曲線向低溫區(qū)偏移。盡管YLB系列相鄰窄餾分樣品的沸程有明顯重疊,沸點分布明顯集中。YLC起始樣品餾程分布較低,隨著加氫空速的降低,沸點分布曲線向低溫區(qū)偏移。YLA、YLB和YLC系列樣品的(H/C)atomic分別為1.3-1.47、1.40-1.53和1.47-1.72。系列樣品中族組成分布比較復雜,YLA系列起始樣品中高聚芳環(huán)含量較高,與這一系列樣品較高的餾程分布一致。隨加氫深度的提高,高聚芳環(huán)含有明顯降低。一般來說,無論是YLA系列還是YLC系列樣品,隨著加氫深度的提高,高聚芳環(huán)含量降低,單環(huán)、雙環(huán)和環(huán)烷烴結構含量增加。推測氫化芳烴為加氫中間產(chǎn)物。YLC系列中,低餾分段樣品中單環(huán)芳烴含量較高,高餾分段樣品中鏈烷烴含量較高。在同比條件下,不同溶劑對煤的輔助液化作用表現(xiàn)出一定的差異。哈密煤在三個系列樣品中的轉(zhuǎn)化率在77%到86%范圍。很遺憾,現(xiàn)有分析方法獲得的溶劑族組成數(shù)據(jù),難以作為關鍵參數(shù)評價或預測溶劑對煤的輔助液化作用。研究范圍內(nèi),煤轉(zhuǎn)化率和(H/C)atomic似乎有一定聯(lián)系。
[Abstract]:In the direct coal liquefaction process, the solvent can not only transport coal powder, but also assist coal liquefaction. A large number of studies have shown that the conversion of coal and the oil yield can be increased effectively by using tetralin, phenanthrene and hydrogenated aromatics of dihydroanthracene as solvents. The moderate aromatic structure and hydrogenated aromatics structure of this kind of solvents have excellent dispersion, dissolution and hydrogen supply to coal pyrolytic free radicals and liquefaction products. However, in practical application, the direct coal liquefaction solvent is mainly the hydrotreating product of the liquefaction process distillate oil, and the supplementary solvent usually comes from the petroleum processing or the coal processing process distillate oil and the hydrotreating product. The composition and structure of coal liquefaction depend on the composition of raw materials and processing conditions. Based on the requirements of the coal project of the Chinese Academy of Sciences and the classified liquefaction project of the synthetic Oil Company of China, 18 solvents were selected as the potential direct liquefaction solvents, and the physicochemical characteristics of these solvent samples were compared and studied. And the auxiliary liquefaction of coal. The solvent involved in the study is divided into three series: YLAYLB and YLC.YLA are petroleum aromatics oil-based series, including four samples with different hydrogenation depth, YLB is hydrogenated coal tar base series, It consists of 1 whole fraction and 7 narrow fraction samples, which are oil base series of direct coal liquefaction process, including 6 samples with different hydrogenation depth. The purpose of this paper is to understand the characteristics of petroleum-based, coal-tar and process oil-based solvents, and to provide basic data for the screening of solvents and solvent preparation conditions for pilot projects of coal classification liquefaction. The results show that the physical and chemical characteristics of the selected solvent samples are relatively small within the series, and there are significant differences among the different series. The range distribution of the starting sample of Yla series is higher, and the boiling point distribution curve shifts to the low temperature region with the increase of hydrogenation times. Although the boiling range of the adjacent narrow fraction of YLB series is obviously overlapping, the boiling point distribution is obviously concentrated. The range distribution of the initial sample of YLC is lower, and with the decrease of hydrogenation space velocity, The distribution curve of boiling point shifts to the low temperature region. The H- / C ~ (-) atomic values of YLAA YLB and YLC series are 1.3-1.47 ~ 1.47 ~ 1.40 ~ 1.53 and 1.47-1.72, respectively. The group composition distribution of the series is relatively complex and the content of high polyaromatic rings in the starting samples of the Yla series is higher, which is consistent with the higher distillation range distribution of the series of samples. With the increase of hydrogenation depth, the content of high polyaromatic ring decreases obviously. Generally speaking, with the increase of hydrogenation depth, the content of high polyaromatic ring decreases, and the structure of single ring, double ring and cycloalkane increases with the increase of hydrogenation depth, both YLA and YLC series samples. It is inferred that hydrogenated aromatics are the intermediate products of hydrogenation. The content of monocyclic aromatic hydrocarbons is higher in the samples of lower fraction and higher in the samples of high fractions. Under the condition of the same year, the auxiliary liquefaction effect of different solvents on coal shows certain difference. The conversion of Hami coal in three series samples ranged from 77% to 86%. Unfortunately, it is difficult to evaluate or predict the auxiliary liquefaction of coal by solvent as a key parameter. Within the scope of the study, there seems to be a relationship between the coal conversion rate and the H / C _ (atomic) ratio.
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ529.1

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本文編號：2030901