煤液化残渣中硫的迁移和转化研究现状及展望

为了解煤液化残渣利用过程中,硫化物迁移和转化规律,介绍了煤液化残渣中硫的来源及分布,总结了煤液化残渣在加氢液化、气化制氢、热解、燃烧等过程中硫化物的迁移和转化过程及影响因素,并对煤液化残渣中硫的迁移和转化的研究前景进行展望。结果表明,无机硫逐渐向有机硫转化,H2S是转化过程中的重要介质;H_2S、CS_2、SO_2等气态硫化物是煤液化残渣利用过程中的主要气态副产物;部分硫化物转化为大分子有机硫进入二次产品,影响产品质量和使用效果。为了合理有效地利用煤液化残渣,需寻找残渣中无机硫转化为单质硫或大分子有机硫的新方法,循环利用气体硫化物,开发新型煤液化催化剂,减少单质硫助剂使用量。     

煤液化残渣中硫的氧化规律

利用四氢呋喃溶解煤液化残渣,将煤液化残渣分离为油相和四氢呋喃不溶物固体,之后测定其中各形态硫的含量,发现煤液化残渣中98%(质量分数)的硫存在于四氢呋喃不溶物固体中,且主要以磁黄铁矿的形式存在。故此以四氢呋喃不溶物为原料进行空气氧化,研究其中硫的氧化转化规律。结果表明,干空气氧化四氢呋喃不溶物,四氢呋喃不溶物总含硫量减少,氧化过程中生成硫酸盐和单质硫,其中单质硫在氧化过程中进入气相而脱离四氢呋喃不溶物固体;湿空气氧化四氢呋喃不溶物,四氢呋喃不溶物总含硫量基本不变,反应过程中仅有硫酸盐生成。实验条件下,氧化过程由磁黄铁矿颗粒上覆盖的硫酸盐产物层中的氧扩散控制,扩散活化能为26.25 k J/mol。