煤炭直接液化残渣加氢研究进展

在煤炭直接液化生产过程中,会产生占液化原煤质量30％左右的液化残渣。它是一种高碳、高灰和高硫的物质,主要由未转化的煤、液化中间产物、无机矿物质以及煤液化催化剂组成。煤炭直接液化残渣有很高的利用价值,无论从经济角度还是环保角度出发,都需要对残渣进行利用,这也是煤炭直接液化工业化必须解决的问题。综述了煤炭直接液化残渣的来源、组成、性质、加氢研究现状及应用等。     

煤直接液化溶剂研究进展

分析了煤加氢液化的反应机理,发现溶剂在加氢液化过程中起着非常重要的作用。重点讨论了溶剂在反应过程中的热溶解作用以及供氢和传递氢作用,介绍了目前煤直接液化工业生产中溶剂的常用分类,最后指出开发新型溶剂,对缓和煤加氢液化条件和改善生产工艺具有重要意义。     

煤炭直接液化技术的发展

介绍了国内外煤炭直接液化技术的发展状况、典型工艺以及神华集团煤直接液化项目的进展 ;展望了中国煤炭直接液化产业化发展前景 ;指出发展煤炭直接液化是保证煤炭工业可持续发展 ,缓解环境恶化 ,优化能源结构 ,解决石油短缺 ,保证能源供应安全的一种有效途径。     

煤炭直接液化与能源战略

阐明了煤炭直接液化对平衡能源结构,解决石油短缺具有重要意义,认为煤炭直接经技术在中国具有商业应用前景。     

煤炭直接液化技术及其发展趋势

煤炭直接液化技术属于洁净煤技术的一种。文章简要论述了煤炭直接液化技术的化学反应机理和化学反应过程,直接液化对原料煤的要求以及适合煤直接液化的煤种;回顾了液化技术的发展历史,国外煤直接液化技术的发展状况;介绍了我国煤碳直接液化的现状;展望今后煤炭直接液化的发展方向,对有关学者提出的"煤的分级集成利用技术"的概念进行了分析。     

我国煤炭直接液化技术及其工业应用前景

回顾了煤炭直接液化工艺的发展历史,分析了煤炭直接液化在我国能源结构中的地位,概述了国内主要研究成果和最新动态,强调了积极发展我国煤炭直接液化工艺的重要意义。     

煤炭直接液化技术前景分析

从能源结构、环境保护等方面论述了煤炭直接液化的战略意义 ,介绍了煤炭直接液化的开发历史、最新技术进展 ,并进行了可行性、经济性及前景分析     

煤炭液化

煤炭资源如此丰富,探明的可开采储量约为石油的5倍,是最好的石油能源之一。煤与氢或氧反应成为液体或气体资料,特别是经过脱碳、脱硫工艺净化后的化合物,将成为备受关注的洁净能源。     

煤炭直接液化工艺的探讨

煤炭液化技术是能源利用的发展趋势,本文对四种主要直接液化工艺的工艺状况、技经指标等进行了对比,为企业选择合理的直接液化路线提供方向.     

直接液化的新进展

目前正在开发的几种直接液化工艺主要目的都是生产运输燃料.那些最初只是生产非精制燃料的一段过程,现在毫无例外地都已改造成至少是二段的工艺了,即至少有两个在不同条件下工作的反应器. 英国煤联合公司开发的液体溶剂抽提工艺(LSE)一开始就是为了生产运输燃料,因     

煤直接液化制油技术研究现状及展望

煤直接液化制油技术是促进煤炭清洁高效利用、缓解石油供需矛盾、保障我国能源安全的重要途径。为全面了解煤液化反应机理、动力学、催化剂及工艺的全过程,促进煤直接液化技术基础研究的快速进步和新工艺的开发,笔者综述了国内外在煤加氢液化反应机理、反应动力学、催化剂以及液化工艺方面取得的研究成果,重点介绍了德国IGOR、日本NEDOL和我国的神华煤液化工艺,分析了这些典型煤液化工艺的开发历程和特点;指明了煤直接液化制油技术发展趋势。煤的加氢液化反应是自由基反应机理,是一系列顺序反应和平行反应的综合结果,包含煤的热解、自由基加氢、脱杂原子和缩合反应等,总体上以顺序反应为主。借助同位素示踪、原位实时检测、等离子体技术以及微波快速加热技术等现代分析方法和试验手段,重点研究自由基的产生速率、活性氢产生速率及定量传递机理,有助于深入认识和精准阐明煤加氢液化反应机理。各国学者利用不同的研究方法,针对不同煤种、催化剂、工艺条件和供氢溶剂等,建立了各种各样的动力学模型。动力学模型从单组分到双组分和多组分,从连续反应、平行反应到复杂的网络反应,从最初的一步反应到后来较为合理的多段反应,模型越来越复杂,越来越接近工业应用。根据反应阶段不同进行分段处理的多组分"集总"反应动力学模型将是今后煤加氢液化反应动力学发展的主要方向。借助先进分析手段及科学的处理方法,建立真正揭示不同条件下煤液化动力学规律的通用型动力学模型是未来的发展趋势。借助纳米合成、等离子体等高新技术,调控组分配伍、降低催化剂粒径、优化制备方法是制备高活性催化剂的有效手段。强化系统合理配置和优化集成,重视煤的温和液化和分级转化,优化产品结构,发展直接液化-间接液化耦合技术是煤直接液化未来的发展趋势。     

Regulation of radicals by hydrogen-donor solvent in direct coal liquefaction

Radicals are important intermediates in direct coal liquefaction. Certain radicals can cause the cleavage of chemical bonds. At high temperatures, radical fragments can be produced by the splitting of large organic molecules, which can break strong chemical bonds through the induction pyrolysis of radicals. The reaction between the formation and annihilation of coal radical fragments and the effect of hydrogen-donor solvents on the radical fragments are discussed in lignite hydrogenolysis. Using the hydroxyl and ether bonds as indicators, the effects of different radicals on the cleavage of chemical bond were investigated employing density functional theory calculations and lignite hydrogenolysis experiments. Results showed that the adjustment of the coal radical fragments could be made by the addition of hydrogen-donor solvents. Results showed that the transition from coal radical fragment to H radical leads to the variation of product distribution. The synergistic mechanism of hydrogen supply and hydrogenolysis of hydrogen-donor solvent was proposed.     

煤直接液化初始阶段反应特性的研究

以杨村煤为例,在490℃和2倍四氢萘溶剂的条件下,反应仅5min煤直接液化总转化率就达到84．47％,表明煤在直接液化的过程中具有初始高反应活性的特点。在纯氢气气氛下随着初始压力从1．5MPa增大到7MPa,转化率从66．38％上升为83．27％,表明压力大小对煤液化转化率有较大影响。1．5MPa下溶煤比提高到4：1以后,转化率增大到79．0％就不再增长,表明用添加过量供氢溶剂的方法弥补由于降低系统压力所带来的转化率损失不可行。     

煤直接液化残渣萃取技术现状及发展趋势

为实现煤液化残渣的高效利用,分析了煤直接液化残渣特性,论述了煤直接液化残渣经萃取提取高附加值有机物,如沥青和重油的研究现状,阐述了煤直接液化残渣萃取溶剂的种类、萃取工艺条件的选择以及萃取物的性能和用途等,提出了煤直接液化残渣萃取技术的发展趋势。采用合适的萃取剂和萃取条件可从液化残渣中萃取出制备沥青的原料和可作为液化循环溶剂使用的油分,萃取剂可包括各种已知的常规萃取溶剂及其混合物、离子液复合萃取剂和各种煤液化或石化馏分油,萃取出的沥青类物质可制备高级碳材料,特别是碳纤维材料,萃取出的油分可用作煤液化循环溶剂或燃料。提出未来应开发针对煤直接液化残渣的高效、低廉的新型有机溶剂萃取剂,研究多步或多级萃取工艺,实现萃取工艺的进一步优化和简化,形成萃取工艺和其他工艺,如加氢裂化工艺和加氢精制工艺结合的复合工艺。     

煤直接液化溶剂油的平均结构

对一种褐煤的直接液化加氢前、后溶剂油进行了1H核磁共振波谱、元素组成和分子量等性质的分析和平均结构参数的计算,研究了加氢前、后溶剂油分子的平均结构。结果显示：加氢处理前、后溶剂油的平均分子式为C17H23S0.004N0.09O0.12和C16H24S0.003N0.03O0.03,加氢前溶剂平均分子的芳碳率fa为0.46,平均分子结构含有2～3个环,其中芳香环为1～2个,环烷环为1个。经过加氢处理后溶剂油分子的平均结构发生较大的变化,溶剂平均分子芳碳率fa为0.37,平均分子结构中含有2个环,其中芳香环1个,环烷环1个,经加氢处理后,溶剂具备了较好的供氢性能。     

铁基催化剂对煤炭直接液化的影响

基于煤直接液化铁基催化剂在煤炭直接液化过程中的反应机理及研究现状,从催化剂粒度大小、反应温度、催化剂类型等方面探讨了黄铁矿铁基催化剂对煤炭直接液化过程的催化影响。对2007--2012年中国的原煤产量、火电发电进行了详细分析,揭示了中国目前的煤炭企业现状。通过煤直接液化项目的影响因素分析阐明了目前在中国大力推广该技术具有较广阔的应用前景。最后从实际应用角度指出了煤直接液化待解决的问题。     

Effects of solvent and iron-compounds on the liquefaction of brown coal

Hydrogen-donor solvents such as hydrophenanthrene are the most effective aromatic solvents for the liquefaction of brown coal. The hydrogen-donating ability of the solvent is more important for brown coals than for bituminous coals, because the thermal decomposition and subsequent recombination of the structure of the brown coals occurs rapidly. Three-ring aromatic hydrocarbons are more effective solvents than two-ring aromatics, and polar compounds are less effective solvents with brown coals than with bituminous coals. The thermal treatment of brown coal, accompanied by carbon dioxide evolution at temperatures > 300°C, in the presence of hydrogen-donating solvent did not affect the subsequent liquefaction reaction. However, thermal treatment in the absence of solvent strongly suppressed the liquefaction reaction, suggesting that the carbonization reaction occurred after the decarboxylation reaction in the absence of hydrogen donor. To study the effect of various iron compounds, brown coal and its THF-soluble fraction were hydrogenated at 450°C in the presence of ferrocene or iron oxide. The conversion of coal and the yield of degradation products are increased by the addition of the iron compounds, particularly ferrocene, and the yield of carbonaceous materials is decreased.     

煤直接液化反应中分散相催化剂研究进展

煤直接液化工艺中催化剂作用十分重要,粒径小、分散性高的催化剂能够有效提升煤转化效率。将流动反应介质中小颗粒的固体催化剂命名为分散相催化剂,综述煤直接液化中常用的几种分散相催化剂,包括金属卤化物催化剂、过渡金属氧化物催化剂和铁系催化剂,提出可能的催化机理。     

煤直接液化用溶剂的研究现状

对前人在煤直接液化研究中所使用的溶剂的种类、作用和优缺点进行综述,指出开发新的溶剂,使煤液化在较低温度和压力下完成并获得高的油收率是煤直接液化更容易实现和产业化的关键。