煤炭液化制油機(jī)理孔秋雨徐慧

煤炭液化制油機(jī)理固體煤炭液體燃料其他化學(xué)品化學(xué)加工提高煤炭資源利用率減輕燃煤污染煤炭液化技術(shù)

Coalliquefactiontechnology潔凈能源技術(shù)之一一煤與石油的異同點(diǎn)煤加氫液化的反應(yīng)機(jī)理二煤與石油的異同點(diǎn)ONE第一部分一、煤與石油的異同點(diǎn)名稱煤狀態(tài)固體分子量5000-10000吡啶萃取物的分子量約2000結(jié)構(gòu)煙煤的結(jié)構(gòu)：2-4個(gè)或更多的芳香環(huán)構(gòu)成芳核，環(huán)上含有氧、氮、硫等官能團(tuán)，煤的結(jié)構(gòu)單元。由非芳香結(jié)構(gòu)-CH2-，-CH2-CH2-或醚鍵-O-，-S-連接幾個(gè)結(jié)構(gòu)單元（5-10個(gè)）呈現(xiàn)空間立體結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。煤是否具有轉(zhuǎn)化為石油的可能性石油液體平均值200高沸點(diǎn)渣油的分子量600主要由直鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。但芳香烴含量少。

結(jié)構(gòu)復(fù)雜由烷烴和芳香烴組成的混合物一、煤與石油的異同點(diǎn)名稱煤狀態(tài)固體分子量5000-10000吡啶萃取物的分子量約2000結(jié)構(gòu)煙煤的結(jié)構(gòu)：2-4個(gè)或更多的芳香環(huán)構(gòu)成芳核，環(huán)上含有氧、氮、硫等官能團(tuán)，煤的結(jié)構(gòu)單元。由非芳香結(jié)構(gòu)-CH2-，-CH2-CH2-或醚鍵-O-，-S-連接幾個(gè)結(jié)構(gòu)單元（5-10個(gè)）呈現(xiàn)空間立體結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。煤是否具有轉(zhuǎn)化為石油的可能性石油液體平均值200高沸點(diǎn)渣油的分子量600主要由直鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混合物。但芳香烴含量少。

分子量大一、煤與石油的異同點(diǎn)幾種常見(jiàn)煤種和石油的元素組成（%）元素ONS無(wú)煙煤93.72.42.40.90.6中等揮發(fā)分煙煤88.45.04.11.70.8高揮發(fā)分煙煤80.35.511.11.91.20.310.670.82褐煤71.75.221.31.20.6泥炭50-705.0-6.125-450.5-1.90.1-0.5石油83-8711-140.3-0.90.21.0汽油86140.87-1.001.761.94CH475254化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)相似主要組成元素CHH/C一、煤與石油的異同點(diǎn)煤氫含量低氧含量高H/C原子比低O/C原子比高煤加氫液化的反應(yīng)機(jī)理TWO第二部分二、煤加氫液化的反應(yīng)機(jī)理例如：切斷煤化學(xué)結(jié)構(gòu)中C-C化學(xué)鍵，將煤中有機(jī)質(zhì)高分子化合物變?yōu)榈头肿踊衔?；通過(guò)向煤中加入足夠的氫，提高其H/C原子比。煤的相對(duì)分子質(zhì)量變小提高產(chǎn)物的H/C原子比可能將煤轉(zhuǎn)化為液體燃油二、煤加氫液化的反應(yīng)機(jī)理01熱裂解反應(yīng)300°C左右煤→自由基碎片∑R-如果進(jìn)行得過(guò)分，生成氣體太多，如果切斷進(jìn)行得不足，液體油產(chǎn)率降低。二、煤加氫液化的反應(yīng)機(jī)理02加氫反應(yīng)自由基碎片氫結(jié)合煤結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵斷裂處要用氫來(lái)彌補(bǔ)穩(wěn)定的低分子物前瀝青烯、瀝青烯等中間產(chǎn)物分子量低的油或氣體分子產(chǎn)生斷鏈二、煤加氫液化的反應(yīng)機(jī)理03脫氧、硫、氮雜原子反應(yīng)氧硫氮H2OH2SNH3二、煤加氫液化的反應(yīng)機(jī)理煤的自由基碎片或反應(yīng)物分子→半焦+焦炭（需抑制）04縮合反應(yīng)溫度過(guò)高氫供應(yīng)不足使液化產(chǎn)率降低為了提高液化效率，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件和采取優(yōu)先措施，抑制縮合反應(yīng)，加速裂解、加氫反應(yīng)。煤加氫液化中不希望進(jìn)行的反應(yīng)煤加氫液化的特點(diǎn)123雖然在反應(yīng)初期有少量氣體和輕質(zhì)油生成，不過(guò)數(shù)量有限。組成不均一。特點(diǎn)Characteristics瀝青為主要中間產(chǎn)物。4逆反應(yīng)有可能發(fā)生。當(dāng)反應(yīng)溫度不高或加氫不足，以及反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，已生成的瀝青烯等物質(zhì)容易縮聚成不溶于任何有機(jī)溶劑的焦。小結(jié)THREE第三部分小結(jié)增加煤的氫原子含量作用的主線降低煤的相對(duì)分子質(zhì)量嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度溫度過(guò)低溫度過(guò)高產(chǎn)物生