褐煤液化新工艺的初步研究

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褐煤液化对于能源发展具有重要意义,正成为当今煤液化领域的热点问题。 本文以胜利褐煤为原料,在高压釜中考察了褐煤加氢液化的影响因素及液化动力学;同时分别采用红外光谱、核磁共振、气质联用、气相色谱及质谱法对液化产物进行分析表征,并对褐煤液化机理进行了推测。 通过对胜利褐煤加氢液化影响因素的考察,得出较合适的液化反应条件为:以水作为液化溶剂,350℃,3MPa(CO初压),停留时间45min,FoS催化剂加入量为6%。在此条件下:油气产率为56.91%,沥青质产率为17.35%,总转化率为74.26%。 加氢液化动力学研究表明:在330~370℃范围内,所建立的液化动力学模型能较好的模拟胜利褐煤液化动力学过程,其反应速率常数介于0.0024~0.1567min-1之间,表观活化能在53.33~75.83KJ/mol范围内。 通过红外光、核磁、质谱分析可以推断:核磁图中的宽峰为酚类物质的羟基峰。通过对不同温度下反应所得液化油及沥青质的核磁共振分析可以发现:在330℃以上,随着温度的升高,加氢深度不断提高。 且结合质谱检索得到了更多的酚类物质。 通过对350℃下液化气相产物的气相色谱及质谱分析可以发现:350℃的液化气相产物中含有H2、N2、CO、CO2、NH3、H2S以及CH4、C2H6、C3H6等烃类气体。
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