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神东煤岩相富集物液化转化规律和油煤共炼研究

作　者: 谢娜
导　师: 张德祥
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 煤显微组分 加氢液化 重质油 油煤共炼 铁系催化剂
分类号: TQ529
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 22次
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内容摘要


本文采用0.5L搅拌式高压反应釜,选取神东煤惰质组富集物(SDI)、神东煤镜质组富集物(SDV)、神东原煤(SDR)三种煤样,分别考察了反应温度、反应停留时间对不同显微组分富集物的直接加氢液化反应性能的影响,对不同添加量的不同性质和组成的石油系重质油以及预处理反应对新疆油煤共加氢液化反应的影响进行了系统考察,并研究了不同工艺制备条件下的纳米铁系催化剂的液化催化性能。实验结果表明：不同显微组分含量对应不同的最优反应温度；在相同反应条件下,不同显微组分煤样对应的加氢液化性能不同。SDI煤、SDR煤和SDV煤的最佳加氢液化活性温度分别为380℃、440℃和455℃,而反应温度在455℃时停留时『间J对SDI煤的影响较为明显。研究表明,随着重质油的组成、性质和添加量的不同对新疆煤加氢液化反应影响各不相同。随着反应中脱晶蒽油的添加量增加,其对反应的促进作用越显著,煤转化率可达88.71%；反应中加入FCC油浆时,随加入量的增加,反应的氢耗降低,但对反应显示出抑制作用。对溶剂分别采用10MPa、19MPa预加氢预处理的实验结果显示：加氢预处理后的溶剂供氢能力显著提高,19MPa加氢处理后的溶剂的反应转化率不低于90%,油产率不低于60%,且脱氮率高达91.8%。此外,加氢液化实验所用催化剂采用TEM、XRD表征分析和高压釜加氢液化实验来考察验证纳米铁系催化剂制备过程中的影响因素,结果表明,通气时间对煤液化性能提升作用最大,其次为反应pH值和反应温度。沉淀温度低、反应环境温和、通气时间适宜是制备催化剂的最佳条件。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
前言  9-10
第一章 文献综述  10-23
  1.1 煤液化的反应机理  10
  1.2 国内外煤直接液化技术  10-15
    1.2.1 德国IGOR工艺  11-12
    1.2.2 美国H-COAL法  12
    1.2.3 日本的NEDOL工艺  12-13
    1.2.4 埃克森供氢溶剂工艺  13
    1.2.5 神华煤直接液化工艺  13
    1.2.6 中国煤炭直接液化工艺  13-15
  1.3 影响煤直接液化的因素  15-17
    1.3.1 煤质  15
    1.3.2 催化剂  15-16
    1.3.3 工艺条件  16-17
  1.4 油煤共炼机理  17-18
  1.5 国内外油煤共炼技术  18-20
    1.5.1 日本MARK共处理工艺  18
    1.5.2 LUMMUS CREST共处理工艺  18
    1.5.3 CANMET共处理工艺  18-19
    1.5.4 HRI共处理工艺  19
    1.5.5 国内油煤共炼技术  19-20
  1.6 影响油煤共炼的因素  20-21
    1.6.1 原料煤  20-21
    1.6.2 重质油种类和性质  21
    1.6.3 油煤共炼的逆反应  21
  1.7 本文研究内容  21-23
第二章 实验部分  23-29
  2.1 实验样品的准备  23
  2.2 主要仪器与试剂  23-24
  2.3 实验方法  24-25
    2.3.1 取样  24
    2.3.2 液化产物分析  24-25
  2.4 数据处理  25-29
第三章 神东煤岩相富集物液化转化规律的研究  29-42
  3.1 煤样的准备  29-30
  3.2 温度对煤直接液化的影响  30-37
    3.2.1 温度对几种煤直接液化的影响  30-35
    3.2.2 温度对几种煤液化生成气体的影响  35-37
  3.3 停留时间对煤直接加氢液化的影响  37-40
    3.3.1 停留时间对几种煤液化反应的影响  37-39
    3.3.2 停留时间对几种煤液化生成气体的影响  39-40
  3.4 本章小结  40-42
第四章 油煤共炼研究  42-56
  4.1 煤样分析  42
  4.2 重油分析  42-44
  4.3 不同重质油添加量对新疆煤液化反应的影响  44-51
  4.4 不同加氢预处理后的蒽油对新疆煤液化的影响  51-55
  4.5 本章小结  55-56
第五章 纳米级铁系催化剂的催化液化性能研究  56-66
  5.1 催化剂的制备  56-57
  5.2 催化剂工艺条件参数  57
  5.3 催化剂的表征和液化性能分析  57-65
    5.3.1 温度的影响  58-60
    5.3.2 反应PH的影响  60-62
    5.3.3 分阶段进料的影响  62-64
    5.3.4 通气时间的影响  64-65
  5.4 本章小结  65-66
第六章 结论  66-68
参考文献  68-73
致谢  73

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 炼焦化学工业 > 煤炭液化
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