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本文以伊犁铁厂沟煤为研究对象,考察其直接液化工艺条件,建立了其液化动力学模型,同时考察了5种油溶性催化剂对其液化性能的影响。首先,煤样的分析表明,该煤具有“四高一低”特点,即高H/C、高挥发分、高全硫、高镜质组和低水分。按照俄罗斯结构-化学指数模型计算,其不饱和度δ=8.52,还原指数B=16.94%,该煤适宜直接液化。热重分析表明,在475.0℃,失重速率达到最大;第二,在Fe2O3+S催化条件下,选用L16(45)正交表,以油产率为目标,考察溶煤比、反应温度、反应时间和氢初压对其液化性能的影响。结果表明,在P(H2)=7.0Mpa、T=430℃、S/C=2.5:1和θ=45min的条件下,煤样的油产率为78.14%,转化率达到91.37%;第三,在Fe2O3+S催化条件下,建立适合煤样直接液化的含有四个速率常数的动力学模型,并求解模型参数。结果表明,⑴在液化的初始阶段,主要产物是前沥青烯,不存在由煤直接转化为沥青烯和油气的反应,油气是通过前沥青烯和沥青烯转化而得;⑵该煤直接液化为最常规的反应历程,即:煤→前沥青烯→沥青烯→油气;⑶建立的动力学模型在410~430℃范围内与该煤液化动力学过程吻合。第四,在所确定的适宜液化条件下,考察油溶性Fe、Co和Ni催化剂的催化活性。结果表明,⑴当油酸包覆型Fe3O4的加入量为3%时,可获得最大油产率,为69.51%;⑵当反应时间延长至60min时,以油产率为目标,6种催化剂的催化效果排序如下:油酸包覆型Ni(OH)2>油胺包覆型Fe3O4>油酸包覆型Fe3O4>油酸包覆型Co3O4>Fe2O3>油酸铁;⑶油胺包覆型Fe3O4催化剂可以最大程度的抑制气体生成,气产率为0。