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煤直接液化是煤洁净技术重要研究内容,而煤与生物质共液化生成产品油可以使煤炭和生物质资源高效洁净利用,该课题为煤与生物质共液化技术发展提供一定的基础研究。本文以胜利褐煤和木质素为原料,通过管式高压反应釜,以FeS+S为催化剂、四氢萘为溶剂,对煤液化进行研究,考察了反应温度、压力以及气氛、溶剂、催化剂、反应时间、原料配比等因素对胜利褐煤液化及其与生物质共液化性能和液化产物前沥青烯(PA)以及沥青烯(AS)的影响,并对原料和液化产物进行了热重分析、红外光谱以及元素分析等结构表征。实验结果表明:以胜利褐煤直接液化为研究对象,其液化的适宜条件为液化温度400℃,反应时间为60min,反应初始氢压为5MPa,溶煤比为2:1,使用FeS+S作为催化剂,其THF抽提率和油+气收率分别达到66.36%和44.65%,而AS和PA收率仅分别为7.3%和14.41%。而反应体系不加催化剂时,胜利褐煤THF抽提率(39.82%)和油+气收率最低(27.44%)。对胜利褐煤与木质素共液化研究表明:共液化的适宜条件为400℃,反应时间为60min,溶煤比为2:1,反应初始氢压为5MPa,原料配比为1:1,使用FeS+S作为催化剂,其THF抽提率和油气收率分别达到84.72%和64.18%,而AS和PA收率分别达到8.25%和12.29%。与胜利褐煤直接液化相比,共液化明显提高了THF抽提率和油气收率,而且,重质产物有所减小,表明生物质的加入能够很好的促进煤加氢液化。以H2O+THN作为溶剂,考察气氛对共液化的影响,结果发现,相比于H2氛围,在CO氛围下,其液化效果更为显著,且THF抽提率和油+气收率分别能达到65.22%和53.09%。同时,本文也考察了H2O+甲酸,H2O+甲醇、H2O+乙醇作为混合溶剂对共液化的影响,结果表明,以H2O+甲酸作为溶剂时,其THF抽提率(50.28%)最高,而以H2O+甲醇作为溶剂时,其油+气收率最高(34.8%),但THF抽提率最低,为38.55%。实验同时也讨论原料配比、溶剂用量和催化剂种类对共液化的影响,结果发现,不同反应条件下,共液化效果也不同,其中以甲酸作为溶剂时,THF抽提率和油+气收率分别能达到87.10%和62.80%。