义马煤直接液化性能的研究

论文摘要

本实验以义马煤为原料,初步研究了液化反应温度、初始氢压、反应时间对义马煤直接液化性能的影响。结果表明:温度、初始氢压、反应时间对义马煤的直接液化反应性的影响十分显著。随着温度的增加,转化率和油产率都在增加,当增加到最大值时,又开始减少,在9MPa,120min不同温度的液化实验中,各物质的产率都较高且差值都较小;随着初始氢压的增加,转化率和油产率呈增加的趋势,在380℃,120min各初始氢压下,各产物的率值较高且变化范围较小;随反应时间的延长,转化率和油产率也呈增加的趋势,当反应时间达到最大值120min时,转化率和油产率也达到最大值。依据现代仪器分析测试,研究了不同液化条件下得到的液化油及液化残渣的物理化学性质。结果表明:液化油密度随其反应温度、初始氢压、反应时间的不同而表现出较大的差异;液化油按其族组成可划分为饱和烃、芳香烃和极性化合物,且以烷烃和芳香烃为主要组分,而且芳香烃主要为烷基苯,烷基萘和烷基四氢萘,同时还含有较少量的烷基蒽、苊类、芘类、苯并菲和联苯,液化油组成和含量随其液化反应工艺条件的不同而不同;但是液化残渣中化合物的组成则随液化反应工艺条件的不同表现出较相近的结果。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 煤炭直接液化技术的发展
• 1.2.1 国外煤炭直接液化技术的发展
• 1.2.2 国内煤炭直接液化技术的发展
• 1.3 几种先进的煤炭直接液化工艺
• 1.3.1 德国煤液化精制联合工艺IGOR 工艺
• 1.3.2 日本的NODEL 工艺
• 1.3.3 美国HIT 工艺
• 1.4 煤炭直接液化的基本反应原理
• 1.4.1 煤分子的结构
• 1.4.2 煤炭液化的基本原理
• 1.4.3 煤炭液化的反应动力学
• 1.5 煤炭直接液化反应的影响因素
• 1.5.1 煤变质程度对液化性能的影响
• 1.5.2 煤岩组成和煤的化学组成对液化性能的影响
• 1.5.3 催化剂对液化性能的影响
• 1.5.4 供氢溶剂对液化性能的影响
• 1.5.5 反应温度对液化性能的影响
• 1.5.6 反应压力对液化性能的影响
• 1.5.7 反应时间对液化性能的影响
• 1.6 煤液化产物的分析
• 1.6.1 煤直接液化液体产物
• 1.6.2 煤直接液化残渣
• 1.7 目前存在的主要问题
• 1.8 本文的研究目标和内容
• 2 样品的选取制备和主要实验方法
• 2.1 煤样的选取与制备
• 2.1.1 煤样的采集与制备
• 2.1.2 样品的分析
• 2.1.3 浮沉试验
• 2.1.4 工业分析试验
• 2.1.5 煤样的红外光谱测试（FTIR）
• 2.1.6 煤样的热分解性能测试（TG-DTG）
• 2.2 液化反应试验及仪器和装置
• 2.2.1 仪器和装置
• 2.2.2 液化反应试验
• 2.2.3 煤液化产物分离
• 2.2.4 反应产物产率的计算方法
• 2.3 产物性质的测试方法
• 2.3.1 气体分析
• 2.3.2 液化油分析
• 2.3.3 残渣分析
• 2.4 本章小结
• 3 温度对义马煤直接液化性能的影响
• 3.1 不同温度实验条件下义马煤的直接液化实验
• 3.1.1 实验部分
• 3.1.2 结果与讨论
• 3.2 不同温度实验条件下得到的液化油的油品分析
• 3.2.1 液化油密度的测定
• 3.2.2 GC/MS 法对液化油组分定性、定量分析
• 3.3 不同温度实验条件下得到的液化残渣的分析
• 3.3.1 样品来源
• 3.3.2 FTIR 分析
• 3.4 本章小结
• 4 压力对义马煤直接液化性能的影响
• 4.1 不同压力实验条件下义马煤的直接液化实验
• 4.1.1 实验部分
• 4.1.2 结果与讨论
• 4.2 不同压力实验条件下得到的液化油的油品分析
• 4.2.1 液化油密度的测定
• 4.2.2 GC/MS 法对液化油组分定性和定量分析
• 4.3 不同压力实验条件下得到的液化残渣的分析
• 4.3.1 样品来源
• 4.3.2 FTIR 分析
• 4.4 本章小结
• 5 反应时间对义马煤直接液化性能的影响
• 5.1 不同反应时间实验条件下义马煤的直接液化实验
• 5.1.1 实验部分
• 5.1.2 结果与讨论
• 5.2 不同反应时间实验条件下得到的液化油的分析
• 5.2.1 液化油密度的测定
• 5.2.2 GC/MS 法对液化油组分定性和定量分析
• 5.3 不同反应时间实验条件下得到的液化残渣的分析
• 5.3.1 样品来源
• 5.3.2 FTIR 分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集