煤直接液化残渣焦CO2气化反应的研究
煤液化残渣的性质及应用研究进展
煤液化残渣的性质及应用研究进展WJY（中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116）摘要:为了探讨液化残渣的清洁利用，综述了国内外在煤液化残渣性质及其综合高效利用方面的研究现状、已经取得的成绩及需要解决的问题。
关键词:煤液化残渣;性质；应用我国煤炭储量丰富，作为一种洁净煤技术，煤直接液化技术的开发研究及其工业化生产不仅是国民经济发展的需求，而且对中国洁净煤技术的发展和环境的保护有重要的作用。
近年来，我国掌握了煤炭直接液化的关键技术，为煤炭清洁利用提供了强大的技术支撑。
然而，煤加氢液化反应的最终产物除基本产物的油、气之外，还有20%左右的液化残渣，大量的液化残渣需要有效利用。
1煤加氢液化残渣的组成、性质煤加氢液化过程中所产生的液化残渣,是一种较高炭含量和灰含量的沥青状固体副产物,决定其有效利用途径必须了解其物化性质。
其性质取决于液化煤的种类、工艺条件以及固液分离方法,而主要的决定因素是固液分离方法。
由于减压蒸馏具有技术成熟和处理量大的优点,当前运行的工业化煤直接液化装置，均采用减压蒸馏分离技术实来现油与液化残渣的分离，相关研究亦以此类技术获得的残渣而展开。
为使液化残渣顺利排出减压蒸馏装置,残渣必须要具有一定的流动性,一般来说，软化点不能高于180℃,固体含量不能超过50%￡’J。
将煤液化残渣经过溶剂逐级萃取可分为正己烷可溶物(重油)、正己烷不溶甲苯可溶物(沥青烯)、甲苯不溶四氢呋喃可溶物(前沥青烯)和四氢呋喃不溶物四大组分。
其中，正己烷可溶物主要组成为烷基取代的萘衍生物;正己烷不溶甲苯可溶物主要组成为六元环缩合芳烃;甲苯不溶四氢呋喃可溶物主要组成为桥键和氢化芳烃连接的缩合芳香烃;四氢呋喃不溶物主要组成为未反应的煤以及石英、硫酸钙等矿物质;此外，随着工艺条件、原料性质以及分离技术的差异，液化残渣中各组分的组成和比例也会改变。
煤炭科学研究总院对神华煤直接液化残渣性质分析并与其它液化工艺残渣进行了研究。
神华煤液化残渣中重油含量为34%～37%，沥青烯含量为17%～22%，前沥青烯和四氢呋喃不溶物含量为43%～46%;煤液化残渣中重油和沥青烯的总含量大于50%，而且液化残渣的发热量很高，具备很好的应用价值。
神华煤液化残渣的液化特性的研究
神华煤液化残渣的液化特性的研究【摘要】：试验通过高压釜液化神华煤液化残渣，从液化恒温反应时间、温度和氢初压对神华煤液化残渣的液化特性的影响进行了研究，为煤液化残渣的液化机理的研究奠定基础。
【关键词】：神华煤；液化残渣；液化特性；液化机理煤液化残渣是在煤炭直接液化生产过程中产生的，其主体是由液化原料煤中未转化的煤有机体、无机矿物质以及外加的液化催化剂组成的，在某些工艺中会占到液化原煤总量的30%左右，如此多的残渣量对液化过程经济性所产生的影响是不可低估的[1]。
液化残渣具有一些特殊的性质，如何有效理地利用已成为实现煤炭直接液化工业化的重要课题之一[2]。
文章就是对神华煤低转化率蒸馏残渣加氢液化的特性进行研究，讨论各反应条件对液化特性的影响，以期为煤液化残渣的液化机理的研究奠定基础。
1. 实验部分1.1 试验原料及其分析数据本试验的样品采用神华集团的神华煤液化残渣。
样品按国家标准进行破碎、缩分、研磨至80目以下，并在温度约80℃下烘烤至水分小于1.00%作为液化试验样品。
表1列出了干燥后样品的工业分析和元素分析的分析结果。
表2列出了样品的溶剂萃取分析结果。
由表2可以看出，神华煤液化残渣中含有的油、沥青烯和前沥青烯，且其质量含量分别大于20％、30％和15％。
1.2 试验仪器及其试验条件参数用电子天平称取20.00g神华煤液化残渣和10.00g的溶剂放入高压釜中进行液化试验。
试验采用T36 FYX 0.5高压反应釜。
试验条件：氢气初压分别为6Mpa、8Mpa和10Mpa；反应温度为450℃和460℃；恒温反应时间为0min、20min、40min、60min和80min。
1.3 试验工艺(1) 在高压釜中，通过不同的温度、压力、时间对神华煤液化残渣进行液化；(2) 液化产物依次用正己烷、甲苯、四氢呋喃萃取；(3) 计算转化率、氢耗量、沥青烯产率、前沥青烯产率、气和水、油产率。
2. 试验结果及分析2.1 液化时间的影响2.1.1 液化反应温度为450℃，不同氢气初始压力下的液化特性试验考察了反应温度为450℃时，分别在6Mpa和8Mpa下不同反应时间的液化特性。
煤炭的煤炭液化与煤制气技术研究进展
煤炭的煤炭液化与煤制气技术研究进展煤炭液化与煤制气技术研究进展煤炭作为一种重要的能源资源，在人类社会发展中扮演着重要的角色。
然而，传统的煤炭利用方式存在着严重的环境污染问题，因此煤炭液化与煤制气技术的研究进展成为了当前能源领域的热点之一。
一、煤炭液化技术煤炭液化是将固态煤转化为液体燃料的过程，其主要目的是提高煤炭能源的利用效率，降低对环境的污染。
传统的煤炭液化技术主要采用煤浆化和煤泥化的方法，通过热解、气化和加氢等步骤将煤转化为液体燃料。
然而，这些传统的液化技术存在着工艺复杂、能耗高和环境污染等问题。
近年来，煤炭液化技术得到了新的突破。
一种被广泛关注的技术是直接煤液化技术，其通过高温高压条件下将煤直接转化为液体燃料。
这种技术具有工艺简单、能耗低和环境友好等优势，被认为是未来煤炭液化的发展方向之一。
此外，还有一些新型的催化剂和溶剂被应用于煤炭液化过程中，能够提高液化效率和产物质量。
二、煤制气技术煤制气技术是将煤转化为合成气的过程，合成气主要由一氧化碳和氢气组成，可用于发电、制造化学品和合成燃料等领域。
传统的煤制气技术主要采用煤气化和煤炭燃烧两种方式，但这些方法存在着煤气净化困难、热效率低和环境污染等问题。
近年来，煤制气技术也取得了一系列的研究进展。
一种被广泛研究的技术是煤炭气化与气体分离一体化技术，其通过将煤气化和气体分离两个步骤结合起来，能够提高煤制气的效率和纯度。
此外，还有一些新型的气化剂和催化剂被应用于煤制气过程中，能够提高气化效率和减少污染物排放。
三、煤炭液化与煤制气技术的应用前景煤炭液化与煤制气技术的研究进展为煤炭资源的高效利用提供了新的途径。
这些技术不仅能够降低煤炭的环境污染，还能够提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖。
尤其是在能源转型和碳减排的背景下，煤炭液化与煤制气技术具有重要的应用前景。
目前，煤炭液化与煤制气技术已经在一些国家和地区得到了广泛的应用。
例如，中国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭液化与煤制气技术在中国的应用已经取得了显著的成果。
一种煤炭直接液化的方法
一种煤炭直接液化的方法引言煤炭作为一种主要的能源资源，在人类的生产和生活中起着重要的作用。
然而，由于煤炭的固体性质，其利用率相对较低，同时也会带来环境污染问题。
为了充分利用煤炭资源，并减少对环境的影响，科学家们不断探索煤炭直接液化技术。
本文将介绍一种新的煤炭直接液化方法，旨在提高煤炭的利用效率和降低对环境的负面影响。
方法1. 煤炭破碎首先，将原先的煤炭进行破碎处理。
通过采用高效的破碎设备，使煤炭颗粒的尺寸控制在一定范围内，以提高煤炭的可反应性。
同时，通过筛分，去除煤炭中的杂质，提高反应物的纯度。
2. 催化剂选择接下来，需要选择适合的催化剂。
催化剂在煤炭液化反应中起到重要作用，可以提高反应速率和产率。
优秀的催化剂应具有高活性、良好的稳定性和选择性。
3. 煤炭直接液化反应在反应器中，将破碎后的煤炭与催化剂加入。
反应过程中需要控制温度、压力和反应时间等参数。
合适的温度和压力可以提高反应的效果，并减少不良产物的生成。
此外，适当的反应时间可以保证反应的充分进行。
4. 产品分离反应结束后，需要对产物进行分离。
由于液化过程中产生了大量的混合气体和液状物质，需要采用先进的分离技术对其进行处理。
典型的分离技术包括蒸馏、萃取和凝结等。
5. 产品处理分离后得到的液体产物需要进行进一步的处理。
其中包括去除杂质、提高产品纯度、调整组分比例等。
这样可以得到高质量的液体燃料或化工产品，提高煤炭资源的综合利用价值。
优势和挑战这种煤炭直接液化方法相对于传统的加氢裂解、焦化和气化等方法具有以下优势：1. 可以充分利用煤炭资源，提高利用效率。
2. 产出的液体燃料或化工产品具有较高的能量密度和稳定性。
3. 可以减少自然气和石油等传统能源的依赖。
4. 通过去除杂质等后处理工艺，可以减少对环境的污染。
然而，该方法也面临一些挑战：1. 催化剂的选择和煤炭直接液化反应条件的调控需要深入研究和优化。
2. 分离和后处理过程需要先进的设备和技术支持。
关于现代煤化工方面的研究
关于现代煤化工方面的研究
现代煤化工研究主要涉及煤的转化、煤制化学品、煤的清洁利用等方面。
以下是一些现代煤化工研究的主要方向：
1. 煤转化技术研究：煤的转化技术包括煤的气化、煤的直接液化、煤的间接液化等。
其中，煤的气化是指将煤转化为气体燃料的过程，包括煤的氧化、还原和热解等反应。
煤的直接液化是指将煤在氢气和催化剂的作用下转化为液体燃料的过程，而煤的间接液化是指先合成气化煤气，然后再转化为液体燃料的过程。
2. 煤制化学品研究：通过煤化工技术可以生产各种化学品，如甲醇、甲醛、醋酸、乙炔等。
这些化学品在化工、医药、农药、染料等领域有广泛应用。
3. 煤清洁利用技术研究：为了降低煤的污染，需要研究如何通过煤的清洁利用技术，减少煤的燃烧和排放污染物。
例如，研究如何通过燃烧前脱硫、脱硝、除尘等技术，减少燃烧过程中产生的污染物；研究如何通过废气处理技术，减少煤化工生产过程中产生的废气和废水等。
4. 新型煤化工技术研究：随着科技的发展，新型煤化工技术不断涌现。
例如，合成气直接制低碳烯烃、合成气间接制芳烃等技术已经取得了一定的进展。
这些技术的发展将有助于提高煤化工产业的附加值和市场竞争力。
总之，现代煤化工研究是一个涉及多个领域的综合性研究领域，其研究成果将有助于推动我国能源结构的优化和经济的发展。
神华煤直接液化残渣中无机物成分分析
神华煤直接液化残渣中无机物成分分析神华煤直接液化残渣中无机物成分分析随着全球能源需求的不断增长，煤炭作为一种重要的能源资源在能源结构中扮演着重要的角色。
然而，煤炭的使用也带来了一系列环境问题，包括大气污染和温室气体排放等。
为了降低燃煤过程对环境的影响，煤炭直接液化技术被广泛研究和应用。
神华煤作为中国最主要的煤炭资源之一，其直接液化残渣成分的分析对于探索可持续利用利用煤炭资源以及减少环境污染具有重要意义。
本文将对神华煤直接液化残渣中的无机物成分进行详细分析。
首先，我们将介绍煤炭的直接液化过程，包括反应机理和工艺流程。
然后，我们将详细描述实验的方法和步骤，包括样品采集、样品制备和实验仪器的使用。
在分析过程中，我们选取了多个不同条件下的直接液化残渣样品，并采用X射线荧光光谱（XRF）和扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）等常用的分析方法进行成分分析。
通过X射线荧光光谱分析，我们得到了直接液化残渣中的主要无机元素含量。
结果表明，神华煤直接液化残渣中主要的无机元素包括碳、氧、氮、硫、钾、钠、钙、铁、锰等。
其中，碳是残渣中主要的元素组成部分，占总质量的70%以上。
氧的含量较高，可能与残渣中的气体中所含的氧有关。
硫的含量较低，这与直接液化过程中的硫损失有关。
进一步，通过扫描电子显微镜-能谱仪分析，我们获得了直接液化残渣中微观颗粒的形貌和元素组成。
结果显示，残渣中的微观颗粒形态各异，包括球形、片状和颗粒状等。
元素分析结果显示，这些颗粒主要由碳、氧、钠、铁等元素组成，与XRF分析结果吻合。
通过对神华煤直接液化残渣中无机物成分进行综合分析，我们可以得出以下结论：神华煤的直接液化残渣中主要的无机元素成分包括碳、氧、氮、硫、钾、钠、钙、铁、锰等。
这些无机物成分的分析结果对于神华煤直接液化工艺的优化和环境保护具有重要意义。
此外，通过了解直接液化残渣中微观颗粒的形态和元素组成，我们可以更好地理解煤炭直接液化过程中的反应机理，为煤炭资源的可持续利用提供参考。
煤直接液化残渣热解气体析出规律研究
Ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｕｌ ｅ ｏ ｆ ｇ ａ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｉ ｑ ｕｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕｅ ｐ ｙ ｒ ｏ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
ＣＨＡＮＧ Ｓ ｏ ｎ ｇ， ＣＨＵ Ｍｏ， ＣＡＯ Ｗｅ ｎ ｈ ａ ｎ， Ｗ ＡＮＧ Ｂｏ
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ） ， Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＣ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
７ ０ ０ ～ ７ ５ ０ ｏ Ｃ出现 两个极值 ， 分 别为 １ ． ８ ６ 、 １ ． ８ ９ Ｌ ／ ａ ｒ ｉ ｎ 。 气体 组成 中 Ｈ２ 含 量较 高 ， ４ ５ ０ — ９ ０ ０ ｏ Ｃ平均 体积
分数 高达 ６ ５ ％， 分 别在 ５ ０ ０℃ 出现极 大值 ６ ６ ． ４ ％和 ８ ０ ０℃ 出现 最 大值 ７ ０ ． ２ ％； Ｈ ２ 析 出特 点 与 气体 产 率相似 ， 呈“ 两段 式” 分布 。Ｃ Ｈ 在６ ０ ０ ｏ Ｃ出现 最 高值 ２ ３ ． ８ ％， ｃ Ｈ 在５ ０ ０ ｏ Ｃ出现 最高值 ７ ． ７ ％， Ｃ ０在 ９ ０ ０ ｏ Ｃ出现 极 大值 ９ ． ０ ％， ｃ ０ ， 在残 渣热 解 气 中含量 较 少 ， 分别在 ５ ０ ０ ｏ Ｃ出现极 大值 １ ． １ ５ ％和 ８ ０ ０℃ 出
（ 中国矿业大学（ 北京 ）化学与环境工程学院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
煤直接液化残渣气化利用研究现状及展望
要： 在煤直 接液化的产物 分布 中， 残渣一般 要 占 １ ２ ％～ ４ ０ ％（ 无水无灰基 ） 。随着 我国煤直 接液化工作
的发展 ， 煤 直接 液化残渣 的利用成 为煤液化技 术产业 化 中急需解 决 的问题之一 。在煤气 化技术 基础 上发
展起 来的残渣气化技术 ， 被认 为是 最理想的利用方式 ， 是残渣高效洁净 利用 的途 径之一 。文 章综述 了煤直 接液化残渣 的性质 、 残渣气化利用 研究 现状并对其将来 可能的利用工艺做 了展望 。 关键词 ： 直接液化 ； 煤气化 ； 残 渣气化 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ５ ２ ９ 文献标识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ５ — ２ ７ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ ０ ２ ９ — ０ ２
的一 种 副产 品 ， 其 有 效 利 用 不 仅 可 以提 高 经 济 性 和
液化 过程 的热 效 率 ， 而且也 能 减少 污染 物 的排 放 ， 有 效地 保 护 环 境 Ｊ 。 而 气 化 是 煤 直 接 液 化 残 渣 利 用
的有 效途 径 之一 。
运用于煤气发生炉进行煤气转换 。气化过程是煤炭 的一个 热化 学加 工过 程 ， 包含 一 系列物 理化 学变 化 。 般包 括 干燥 、 燃烧 、 热解 和 气化 四个 阶段 。它 是 以 煤 或煤 焦 为原料 ， 以氧气 （ 空气 、 富 氧或 工 业 纯 氧 ） 、
２ 煤 直接液化残渣气 化利用
２ ． １ 气 化 技术
煤直 接液 化残 渣 作 为 煤 液 化 的 一 种 附产 物 ， 因 为量 大而 直接 影 响着 煤 液 化 技 术 的 经 济 性 ， 多 个 国 外研 究机 构都 建设 过 试 验 装 置 进 行 试 验 ， 甚 至 是 建
煤气化反应动力学及渣中残碳反应活性研究
煤气化反应动力学及渣中残碳反应活性研究摘要：本文主要在对煤气化反应动力学研究的基础上，针对动力学模型构建，渣中残碳反应活性进行了分析，并且通过实验分析探讨了测定方法以及数据处理和数据分析的方法。
关键词：煤气化反应动力学渣中残碳反应活性动力学数据必须要通过连续测定煤在气化反应中的变化，获得连续变化的信息，从而了解气化反应的热动力学变化，从而全面准确地掌握煤气化反应规律。
一、煤气化反应动力学煤炭气化，简单来讲，就是在一定的压力和温度条件下在气化炉中使煤与气化剂发生反应。
在这个过程中，气化剂甲烷、氢气、一氧化碳的与煤反应的强烈各有不同，进而直接影响到气化炉反应的程度以及快慢、煤耗、氧耗，包括煤气中所产生的有效成分含量，加上不同的煤种，所对应的热力学性质和电优气化方式也会有所不同，为此，这一点引起广泛研究者的高度重视和广泛关注。
煤炭反应是在高温条件下进行一种化学反应，整个反应过程中，煤炭中的无机物会姓一定的晶相形态变化和物质组成，并最终转化为灰渣，而煤炭中大部分为有机物，它们在气化炉中与气化剂反应，进而转化为一氧化碳、氢气等可燃性气体。
总之，煤炭气化反应是一个相对复杂反应过程，这是由煤炭结构的多样性和复杂性所决定的，即便是实行单一的气化反应，其反应过程仍旧相对复杂。
二、动力学模型构建根据以上分析我们知道，煤结构具有多样性和复杂性，加上同一煤种或者不同煤种的组分的不同，气化反应存着较大差异，为此，对于不同条件下的气化反应规律，应该遵循不同的反应模型，加上不同模型的动力学参数的不同，因此，需要构建不同煤种、不同气化条件下的动力学模型。
前人曾在不同煤种和不同条件的基础上，提出了多样化的动力学模型，经过总结通常主要用到的动力学模型有缩核反应模型、均相反应模型、混合反应模型以及活化能分布模型等，以下作具体的说明：一是分布活化能模型，该反应模型早期主要用于对煤的热解过程的描述。
二是混合反应模型，该反应综合考虑了大量的经验因素。
利用煤直接液化残渣制备焦炭的方法[发明专利]
![利用煤直接液化残渣制备焦炭的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/42ddf40666ec102de2bd960590c69ec3d5bbdbe4.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.12.11C N 103436280 A (21)申请号 201310412194.1(22)申请日 2013.09.11C10B 57/06(2006.01)C10B 53/08(2006.01)C10C 3/00(2006.01)C10C 3/02(2006.01)C10C 3/08(2006.01)(71)申请人神华集团有限责任公司地址100011 北京市东城区安定门西滨河路22号神华大厦申请人中国神华煤制油化工有限公司中国神华煤制油化工有限公司上海研究院神华乌海能源有限责任公司(72)发明人李克健 武振林 吴秀章 章序文郭亮东 李月馨 刘云廷 程时富(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司 11240代理人吴贵明张永明(54)发明名称利用煤直接液化残渣制备焦炭的方法(57)摘要本发明公开了一种利用煤直接液化残渣制备焦炭的方法。
该方法包括以下步骤：S1、将煤直接液化残渣依次进行一次热溶萃取、一次固液分离以及聚合改性，得到煤液化改性沥青；S2、将煤液化改性沥青与炼焦用洗精煤混合，粉碎，捣固压饼，得到煤饼；以及S3、将煤饼送至炼焦炉中在隔绝空气下加热并保温，然后经冷却和筛分处理，得到焦炭。
通过将煤直接液化残渣经热熔萃取、固液分离及聚合改性得到的煤液化改性沥青应用到捣固炼焦工艺中，得到了各项指标均达国家一级冶金焦标准的焦炭，且合格产品收率高达82%以上。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书7页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书7页 附图1页(10)申请公布号CN 103436280 A*CN103436280A*1/1页1.一种利用煤直接液化残渣制备焦炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将所述煤直接液化残渣依次进行一次热溶萃取、一次固液分离以及聚合改性，得到煤液化改性沥青；S2、将所述煤液化改性沥青与炼焦用洗精煤混合，粉碎，捣固压饼，得到煤饼；以及S3、将所述煤饼送至炼焦炉中在隔绝空气下加热并保温，然后经冷却和筛分处理，得到焦炭。
煤直接液化残渣热态连续进料炼焦试验研究
煤直接液化残渣热态连续进料炼焦试验研究 收稿日期:2004-11-08 基金项目:煤科总院青年创新基金资助项目(2003QN24) 作者简介:王彬(1979—),男,河北邯郸人,2001年毕业于河北理工学院化工系,现就职于煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院。
王 彬,刘文郁,陈明波,王立斌(煤炭科学研究总院煤化工研究分院,北京 100013)摘要:通过试验分析,探索了煤直接液化残渣采用热态、小批量连续进料炼焦工艺的可行性。
为综合加工利用液化残渣,实现残渣焦化与煤液化工艺的良好衔接,提供了科学可行的技术依据。
关键词:液化残渣;热态进料;残渣炼焦中图分类号:T Q53012 文献标识码:A 文章编号:100626772(2005)022******* 液化残渣是在煤炭直接液化生产过程中产生的,一般约占液化原煤量的30%。
从其组成和性质分析,一个可能的主要利用途径是将其进行焦化。
液化残渣在液化工序的末端以液态形式排出,残渣中含有大量的沥青烯和前沥青烯,当热解温度上升至500℃左右时,出现残渣“沸腾”现象,同时伴随有裂解和部分缩聚反应,产生大量的气态产物,导致残渣溢流。
通过试验分析,液化残渣在理论上可以采用热态、小批量连续进料工艺进行焦化处理,使残渣的不同干馏阶段产物相互混合,分散气态产物的集中排出,实现焦化与液化工艺的良好衔接。
为此,本实验利用40kg 炼焦装置,进行了不同温度条件下的热态、连续进料炼焦试验,探讨液化残渣以热态、连续进料方式进行工业炼焦的可能性。
1 原料及工艺流程111 原料的基本性质评价液化残渣所含水份极少,其突出特点是高灰、高硫、高挥发分和特强粘结性。
分析结果见表1。
112 试验工艺流程本次试验研究所用炼焦主体装置为电加热40kg 试验焦炉,先将试验原料装入熔料罐熔化,待残渣中心温度达到其适宜温度时,熔化残渣经保温输送的导料管连续自流输送入炉,在一定的升温程序控制下加热炭化,同时回收焦油和煤气,待焦图1 液化残渣热态、连续进料炼焦试验工艺流程1———气瓶;2———水封;3———加热电阻丝及控温仪;4———熔料罐;5———保温带;6———40kg焦炉;7———炉内炭化反应器;8———荒煤气导出管;9———重质焦油箱;10———球形冷凝;11———轻质焦油瓶;12———脱脂棉过滤瓶;13———洗气瓶;14———流量计;15———气柜饼中心温度达到设定温度后,即可出焦(采用直接水熄焦)。
《2024年神华煤直接液化残渣中无机物成分分析》范文
《神华煤直接液化残渣中无机物成分分析》篇一一、引言随着能源需求的持续增长，煤炭作为主要能源之一，其高效利用和清洁转化成为研究的重要方向。
神华煤作为我国重要的煤炭资源之一，其直接液化技术已成为煤炭转化的重要途径。
然而，在煤直接液化过程中，会产生大量的残渣，这些残渣中包含了丰富的无机物成分。
对这些无机物成分进行深入分析，不仅有助于了解残渣的组成和性质，还能为残渣的综合利用提供科学依据。
本文以神华煤直接液化残渣为研究对象，对其中的无机物成分进行详细分析。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所用的神华煤直接液化残渣由某煤炭企业提供。
2. 实验方法（1）样品处理：将神华煤直接液化残渣进行破碎、研磨，使其达到分析所需的粒度要求。
（2）无机物提取：采用化学浸提法，通过酸碱浸提、高温灰化等方法提取残渣中的无机物。
（3）成分分析：利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等手段对提取的无机物进行成分分析。
三、实验结果与分析1. 无机物组成通过对神华煤直接液化残渣进行无机物提取和成分分析，发现残渣中主要含有硅酸盐、氧化物、硫酸盐等无机物。
其中，硅酸盐为主要成分，占残渣总质量的比例较高。
2. 无机物分布与形态通过XRD和SEM等手段对无机物的分布与形态进行分析，发现无机物在残渣中呈现出不同的分布和形态。
其中，硅酸盐主要分布在残渣的内部和表面，呈颗粒状或片状分布；氧化物和硫酸盐则主要呈结晶态或无定形态分布在残渣中。
3. 无机物对残渣性质的影响通过对无机物的组成、分布和形态进行分析，发现这些无机物对残渣的性质产生了重要影响。
例如，硅酸盐的含量较高使得残渣具有较高的硬度和稳定性；而氧化物和硫酸盐的存在则可能影响残渣的化学性质和反应活性。
四、讨论与结论通过对神华煤直接液化残渣中无机物成分的分析，我们了解了残渣的组成和性质。
这些无机物在残渣中呈现出不同的分布和形态，对残渣的性质产生了重要影响。
这些结果为残渣的综合利用提供了科学依据。
煤液化残焦基本性质及气化活性的考察研究
57 8 0 95 24 23 75 77 3 77 4 58
54 7 0 80 27 35 72 65 4 62 4 84
54 5 0 67 22 92 77 08 4 35 4 86
66 1 0 64 22 28 77 72 3 60 4 01
63 1 0 57 20 27 79 73 4 35 4 20
时也发生在半焦上, 使残焦结构中易转化为挥发分的物质结构增多。文献 [ 6] 也发现常压 H 2 气 氛下热解半焦的挥发分含量明显地高于 N 2 气氛下的热解半焦。第二个原因可能是残留的液 化催化剂自身的分解或与残焦的反应, 导致挥发分的升高。通过对高催化剂担载量 ( 5% ) 的兖 州煤液化实验获得的残焦进行脱灰 , 比较脱灰前后的挥发分含量, 表明灰分从 21 9% 降低到 7 5% 后, 挥发分值则从 54 4% 降低到 36 0% ( daf) 。 除个别数据点外 , 灰分含量随残焦收率的降低呈升高趋势, 且与理论值接近 , 这说明原始 煤样的无机矿物质主要在液化残焦中富集。催化液 化残焦中因包含 有残留的液化催化剂, 使 得其灰分 值远远高于热液化残焦 , 如 YZC 和 YZT 残焦的平均 灰分值分别为 12 0 w% 和 4 4 w% 。 残焦 H/ C 比随液化反应 条件的变 化规律见 图 1。随液化反应温度或停留时间的变化, YZT 和 YZC 残焦的 H/ C 比随之降低, 在相同的液化反应条件下, YZC 残焦的 H/ C 比均比 YZT 残焦的数值低( 个别例 图 1 不同液化条件下的残焦 H/ C 比随反应 外) , 残焦 YZC425- 120 的 H/ C 比最低, 0 55, 远远小 条件的变化规律 于煤样 ( YZ+ Cat ) 的 H/ C 比 0 80, 这表明液化催化 Fig 1 H/ C ratio in residual chars at different liquefaction conditions 剂提高了煤中氢 的利用率, 同时也表明残 焦的缩聚 a YZT375; b YZC375; c YZ T 400; 程度增大。 d YZC400; e YZT425; f YZC425 2 2 残焦的气化反应性与液化条件的关系 不同液
煤直接液化残渣的萃取和利用研究
煤直接液化残渣的萃取和利用研究程时富;张元新;常鸿雁;白雪梅;章序文;李克健【摘要】根据煤液化残渣的组成特点,选取不同馏分段的煤液化油和煤焦油洗油作为溶剂进行了残渣萃取分离实验研究.结果表明,在常温下,溶剂和残渣质量比为2:1时,馏程为137℃～213℃的煤液化油对煤液化残渣的萃取率(干燥基)为22.85％,与煤液化残渣中的正己烷可溶物含量相当;馏程为230℃～317℃的煤焦油洗油,对煤液化残渣的萃取率为44.63％,与煤液化残渣中的四氢呋喃可溶物含量相当.采用煤液化油和煤焦油洗油对煤液化残渣进行了两级萃取分离,得到了萃取物和萃余物,并分别在煤加氢液化循环溶剂和水煤浆制备等应用方面进行了探索性研究.【期刊名称】《煤炭转化》【年(卷),期】2015(038)004【总页数】5页(P38-42)【关键词】煤液化残渣;两级溶剂萃取;萃取物;萃余物【作者】程时富;张元新;常鸿雁;白雪梅;章序文;李克健【作者单位】中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,201108上海;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,201108上海;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,201108上海;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,201108上海;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,201108上海;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院,201108上海【正文语种】中文【中图分类】TQ529.1;X784煤液化残渣是煤直接液化过程中的非目标产物，约占投煤量的30%[1]，煤液化残渣的利用对液化过程的效率、整个液化厂的经济效益和环境保护等均有不可低估的影响.2011年以来，神华鄂尔多斯百万吨级煤直接液化示范工程实现商业化运转后，如何有效地开发利用年产约70万t的煤液化残渣，成为一个急需解决的课题.煤液化残渣主要是由重质液化油(正己烷可溶部分)、沥青类物质(正己烷不溶-四氢呋喃可溶部分)、未转化煤和无机质组成的.重质液化油约占20%(质量分数)，主要由2环～4环的芳烃和部分氢化芳烃组成.[2]沥青类物质约占30%，主要由多环的缩合芳烃组成，具有芳香度高以及碳含量高的特点.[3]未转化煤是指残渣中不溶于四氢呋喃的有机质，约占残渣总量的30%，无机质主要是由煤中的矿物质和外加的催化剂组成，富集了灰分和硫分，约占残渣总量的20%.许多学者对煤液化残渣的热解性能[4-5]和转化利用[6-11]进行了大量的研究，主要集中在燃烧、气化和加氢转化上.但煤液化残渣气化或燃烧未充分利用残渣的重质液化油和沥青类物质的特性，加氢转化由于残渣中的高灰分，难于实现大规模应用.溶剂萃取是一种有效地将煤液化残渣中的重质液化油、沥青类物质分离出来的方法[12-13]，以往的研究大都采用成本较高的甲苯和四氢呋喃等纯化学试剂作为萃取溶剂.本课题组采用煤液化油作为溶剂对煤液化残渣萃取分离进行了系统的研究，并对沥青类物质的利用进行了基础性研究.[14-16]本实验在前期研发成果的基础上，根据神华煤液化残渣组成和特性，进行煤液化残渣的两级萃取分离实验研究，并对萃取物和萃余物的应用进行了探索性研究，为实现煤直接液化残渣萃取物的综合利用提供方向.煤液化残渣(CLR，简称残渣)取自神华鄂尔多斯百万吨级煤直接液化示范装置，软化点为198.8 ℃，实验前残渣经破碎并筛分，50 μm～150 μm的部分作为萃取原料.萃取溶剂为煤液化油(CLO，简称液化油)和煤焦油洗油(WO，简称洗油)，液化油取自神华鄂尔多斯百万吨级煤直接液化示范装置，并经蒸馏分离得到的不同馏分段；洗油来自神华乌海焦油厂.两种溶剂油的基本组成及性质见表1(表1中IBP为初馏点，EP为终馏点).实验前，通过将其蒸馏切割成不同的馏分段作为萃取溶剂.残渣的萃取分离和综合利用流程[14]见图1.残渣经过一级萃取分离和溶剂回收后，得到一级萃取物和一级萃余物，一级萃取物经过适度加氢后作为煤液化的循环溶剂使用，一级萃余物再经过二级萃取分离和溶剂回收，得到二级萃取物和二级萃余物，二级萃取物可作为黏结剂或炭材料的原料，二级萃余物可进行气化或燃烧.残渣的萃取分离实验在带内置过滤器(精度1 μm～10 μm)的5 L搅拌釜装置上进行(见图2).残渣和溶剂按一定比例加入至搅拌釜反应器中，采用N2置换、密封，在一定的温度和时间下完成萃取，萃取混合物通过内置过滤器完成过滤，采用德国i-FISCHER DIST D2892MC-10L型自动实沸点蒸馏仪回收滤液中的萃取溶剂，得到萃取物；通过升温干燥回收滤饼中的溶剂，得到萃余物.根据不同溶剂对残渣的萃取率，选定两种合适的萃取溶剂进行残渣萃取，尽可能地将残渣中的重质油和沥青类物质分离开来，得到一级萃取物(1st extract)、二级萃取物(2nd extract)、一级萃余物(1st remain)和二级萃余物(2nd remain)，并将一级萃取物和二级萃余物分别在煤液化循环溶剂和水煤浆制备中进行探索性应用研究. 残渣、萃取物和萃余物的工业分析执行GB/T 212-2008标准，元素分析执行GB/T 476-2001标准，软化点执行ASTM3461标准，采用溶剂抽提法，按照GB/T 2292-1997标准进行族组成分析，其中正己烷可溶部分(HS)为重质油，正己烷不溶-甲苯可溶部分为沥青烯(A)，甲苯不溶-四氢呋喃可溶部分为前沥青烯(PA)，四氢呋喃不溶部分(THFIS)为未转化煤和灰分.热重分析在SDTQ600热重分析仪上测定，氮气气氛，流量100 mL/min，以10 ℃/min的速率由室温升温至1 000 ℃.残渣一级萃取和二级萃取的萃取率wE1和wE2的计算公式如下：式中：m1为残渣原料的质量(干燥基)；m2为一级萃余物的质量(干燥基，扣除其中的残留溶剂，并忽略萃取滤液中的不溶物)；m3为二级萃余物的质量(干燥基，扣除其中的残留溶剂，并忽略萃取滤液中的不溶物).煤液化高压釜反应的煤转化率wL计算公式如下：式中：mC为原煤的质量(干燥无灰基)；mUC为未反应煤的质量(干燥无灰基).采用洗油和不同馏分段的液化油作为溶剂，进行残渣的萃取分离实验，结果见表2. 由表2可以看出，在相同的萃取条件下，随着液化油馏分的升高，对残渣的萃取率也逐渐升高，馏程为137 ℃～213 ℃的液化油对残渣的萃取率为22.85%，与残渣中的正己烷可溶物含量相当(见表1)，选定其作为残渣的一级萃取溶剂；而洗油对残渣的萃取率为44.62%，比相近馏分段230 ℃～316 ℃液化油的萃取率高，主要是因为洗油未经过加氢处理.[17]相对于煤液化油，洗油组分与残渣中的重质油和沥青质的组成更接近，对残渣的萃取率高，因此选定洗油作为残渣的二级萃取溶剂.根据不同溶剂对残渣萃取效果的差异，选取煤液化油(137 ℃～213 ℃馏分)和洗油作为溶剂对残渣进行两级萃取，结果见表3.由表3可以看出，在34 ℃，质量比为2∶1时，采用煤液化油(137 ℃～213 ℃馏分)对煤液化残渣进行了一级萃取，萃取率为23.97%；在180 ℃，质量比为2∶1时，采用洗油对一级萃余物进行了二次萃取，萃取率为26.61%.同时，得到了萃取物和萃余物的工业分析、元素分析和组分分析数据，并与残渣原料进行了比较(见表4).由表4可以看出：1) 经过液化油的一级萃取分离后，相对于残渣，一级萃余物中HS含量降低至1.67%，而THFIS含量升高至66.37%，表明残渣中的大部分HS被CLO选择性地萃取出来；2) 一级萃取物中的灰分(0.05%)、S含量(0.04%)相对于残渣大大降低，而一级萃余物中的灰分和S含量反而升高，表明残渣中的硫主要是以无机硫的形态存在，与灰分一起被分离出来；3) 二级萃余物中的HS，A和PA总和为7.13%，而THFIS为92.87%，表明洗油能将残渣中的大部分THFIS萃取出来，而少量的THFIS是由于未干燥的萃余物中残留洗油溶解的沥青类物质造成的；4) 比较一级萃取物与二级萃取物的元素分析，可以发现二级萃取物的n(C)∶n(H)比一级萃取物的高，表明二级萃取物中的分子芳环缩合程度比一级萃取物高；比较二者组分分析，可以发现二级萃取物的THFIS比一级萃取物的高，HS 比一级萃取物的低，说明二级萃取物中的组分比一级萃取物重.图3为煤液化残渣及萃取物和萃余物的热重曲线.由图3可以看出，950 ℃时，一级萃取物、二级萃取物、残渣、一级萃余物和二级萃余物的失重率分别为75.28%，55.77%，37.02%，25.11%和20.49%，与挥发分数据(见表4)基本一致.残渣、萃取物及萃余物在250 ℃～550 ℃都有失重，一级萃余物和二级萃余物失重率较小(lt;20%)，是由其中的HS和A含量较低造成的；一级萃取物、二级萃取物和残渣的失重由250 ℃开始，主要是HS和A的失重造成的，一级萃余物和二级萃余物的失重由300 ℃开始，是由其中轻质组分A的失重造成的；一级萃余物和二级萃余物在550 ℃后基本不失重，而残渣、一级萃余物和二级萃余物在700 ℃～800 ℃还有一定的失重，是由残渣及其萃余物中的无机质受热分解造成的.在神华煤直接液化工艺[18]中，经减压蒸馏得到的煤液化粗油，经过适度加氢后，分离出其中gt;260 ℃的馏分作为煤液化循环供氢溶剂使用.而煤液化残渣的一级萃取物重质油含量为66.77%，可掺配至煤液化粗油中作为循环溶剂，一方面可以解决煤液化循环溶剂轻质化的问题；另一方面可以提高煤液化油的收率.将一级萃取物与煤液化油按照3.6∶96.4的质量比配制成加氢原料油，通过30 mL/h加氢微反装置进行加氢后，再分离出其gt;260 ℃的馏分作为煤液化循环溶剂，在500 mL高压釜中考察其对煤液化反应的影响.未掺加一级萃取物的煤液化油简称为CLO，掺加一级萃取物的煤液化油简称为CLOE，其加氢后的产物分别简称为CLOH和CLOEH.CLO，CLOE，CLOH和CLOEH的组成和性质见表5.由表5可以看出，掺加3.6%的一级萃取物后，原料油的密度由0.974 5 g/cm3增至0.984 8 g/cm3，黏度由4.59 mm2/s增至5.58 mm2/s，硫含量由111 μg/g 增至136 μg/g，氮含量由0.25%增至0.39%，n(H)∶n(C)由1.344 0降低至1.315 0，供氢指数(PDQI，指每克溶剂中的Hnβ毫克数)由14.99降至10.87，单环芳烃含量由44.0%降至42.1%，双环芳烃含量由24.2%降至23.6%；胶质(pectin)含量由8.4%升高至9.7%.经过加氢后，CLOH和CLOEH的密度、黏度、硫含量、氮含量和胶质含量都降低，而n(H)∶n(C)分别升高至1.489 0和1.469 1，PDQI分别升高至24.52和23.68.以加氢后gt;260 ℃的馏分作为溶剂，在500 mL高压釜中考察其对煤液化反应的影响，具体数据见表6.由表6可以看出，与未掺gt;260 ℃溶剂油相比，掺一级萃取物的加氢后gt;260 ℃溶剂油的煤液化反应，煤的转化率基本不变，氢耗由4.71%降低至4.43%，降幅为5.94%；液化油收率由54.75%降至53.63%，降幅为2.04%；沥青类物质收率由14.86%增至15.81%，增幅6.39%，这可能是由CLOEH的供氢性能较CLOH偏低造成的，但总体上看，残渣的一级萃取物作为循环溶剂，替代出煤液化油中的轻组分，增加煤液化工艺的整体油收率.将二级萃余物粉碎后，在添加剂加入量都为0.3%(干基/干粉，质量分数)下，单独或与神东煤一起配制水煤浆，考察其成浆性能.水煤浆的浓度按照GB/T 18856.2-2008测定，黏度按照GB/T 18856.4-2008测定，流动性和稳定性采用目测方法测定.流动性分三个等级：A，连续流动；B，间断流动；C，不流动.稳定性是将被测试样品密闭静置8 h后，插棒观测：A级，浆体保持其初始状态，无析出水和沉淀产生；B级，存在少量的析水或少许软沉淀产生；C级，有沉淀产生，密度分布不均，但经搅拌作用后可再生；D级，产生部分沉淀或全部硬沉淀.具体数据见第42页表7.由表7可以看出，单独采用二级萃余物配制水煤浆时，其质量分数可达76.49%，且稳定性和流动性都较好，而单独采用神东煤配制相同稳定性和流动性的水煤浆时，其质量分数只有60.29%.为防止增加后续气化炉或锅炉的脱硫、脱灰负担，采用神东煤与二级萃余物按照质量比4∶1配制水煤浆，其质量分数可达到64.46%，且稳定性和流动性均达到了采用煤配制的水煤浆的指标.1) 在室温下，溶剂与残渣质量比为2∶1时，馏程137 ℃～213 ℃煤液化油对残渣萃取率为22.85%，与残渣中的HS含量相当，洗油对残渣的萃取率为44.63%，与残渣的THFIS含量相当.2) 一级萃取物掺加至煤液化油中，通过加氢后，可作为煤液化循环溶剂使用.3) 采用二级萃余物配制的水煤浆，最高浓度达到76.49%，且稳定性和流动性都较好.【相关文献】[1] 舒歌平，史士东，李克健.煤炭液化技术[M].北京：煤炭工业出版社，2001:179-185.[2] 谷小会，周铭，史士东.神华煤直接液化残渣中重质油组分的分子结构[J].煤炭学报，2006，31(1):76-80.[3] 谷小会，史士东，周铭.神华煤直接液化残渣中沥青烯组分的分子结构研究[J].煤炭学报，2006，31(6):785-789.[4] 周俊虎，方磊，程军，等.神华煤直接液化残渣的热解性能研究[J].煤炭学报，2005，30(3):349-352.[5] 李军，杨建丽，刘振宇.煤直接液化残渣的热解特性研究[J].燃料化学学报，2010，38(4):1-6.[6] 崔洪，杨建丽，刘振宇，等.煤直接液化残渣的性质及气化制氢[J].煤炭转化，2001，24(1):15-20.[7] 方磊，周俊虎，周志军，等.煤液化残渣与褐煤混煤燃烧特性的实验研究[J].燃料化学学报，2004，34(2):245-248.[8] 颜丙峰，杜淑凤，张晓静.煤液化沥青脱除灰分的研究[J].煤炭转化，2013，36(2):33-35.[9] Li Jun,Yang Jianli,Liu Zhenyu.Hydro-treatment of a Direct Coal Liquefaction Residue and Its Components[J].Catal Today,2008,130(2/4):389-394.[10] 周颖，张艳，李振涛，等.以煤炭直接液化残渣为原料制备炭纳米管[J].煤炭转化，2007，30(3):41-44.[11] 王国龙，徐蓉，张德祥，等.煤液化残渣加氢性能[J].石油学报(石油加工)，2009，25(5):747-751.[12] 刘朋飞，张永奇，房倚天，等.神华煤直接液化残渣超临界溶剂萃取研究[J].燃料化学学报，2012，40(7):776-781.[13] 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煤直接液化残渣的性质及利用现状_谷小会
关键词：煤直接液化； 液化残渣； 残渣利用
中图分类号：TQ522． 5
文献标识码：A
文章编号：1006－6772（ 2012） 03－0063－04
Properties and utilization of coal direct liquefaction residue
GU Xiao-hui1，2
尽管煤的性质、液化工艺条件对直接液化残渣 的组成和结构有很大影响，但是由于直接液化残渣 中的有机质通常被分为 3 个部分———残油、沥青烯 和前沥青烯，所以液化残渣都具有如下特点： ①残 油部分由分子量较低，分子结构相对简单的饱和或 部分饱和的脂肪烃和芳香烃组成，如烷烃、环烷烃、 氢化芳香烃等； ②沥青烯部分是以缩合芳香结构或 部分加氢饱和的氢化芳香结构为主体的复杂的芳
Abstract： In order to improve the utilization of coal direct liquefaction residue，introduce its current research status from four aspects，which are composition of residue，structural，pyrolysis and dissolution characteristics． The results show that the residue reserves partical raw coal properties in composition and structure． According to analysis of investigation methods such as thermogravimetric analysis （ TGA） ，laboratory moving-bed，small-sized coke oven or autoclave，study the pyrolysis characteristics of residue． When it comes to dissolubility，the residue displays different characteristics in different solutions． At last，discuss the utilization status of coal direct liquefaction residue and existing problems． Key words： coal direct liquefaction； liquefaction residue； utilization of residue
煤直接液化的原理
煤直接液化的原理煤是一种非常重要的能源资源，但是其利用却面临着众多的问题，比如环保问题、安全问题等等，因此寻求一种更加高效、安全、环保的煤利用方式就成为了科研人员们努力追求的目标。
而煤直接液化技术就是其中的一种，其原理主要在于将煤中的含碳化合物通过一系列的反应转化成为液态燃料。
接下来，我们将从化学反应原理、反应过程和技术优势等多个方面，来详细阐述煤直接液化的原理。
一、化学反应原理煤直接液化的反应原理主要是在高温、高压、清氢气体的存在下，通过一系列的氢解、缩合、重排、酸碱催化等化学反应，将煤中的含碳化合物转化成为液态燃料。
其中，氢解反应主要是将煤中的大分子结构化合物，如芳香烃和萜烯等分解成为较小的分子。
缩合反应则将分解后的小分子进行加和生成大分子结构的化合物。
重排反应是将某些分子重排生成其他分子。
酸碱催化则能够加速这些反应的进行，提高反应产率。
通过这样的反应机理链式反应，一系列复杂的物质转化过程最终形成了液态燃料。
二、反应过程煤直接液化的反应过程也是非常复杂的，我们可以从以下几个方面来了解其反应机理。
首先是煤的预处理，需要利用一些化学和物理方法提高煤的反应性，增加煤的溶解度和可液化程度；其次是煤的低温热解，通过加热、残炭和气体析出等过程得到反应前体原料氢气，为后续高温反应提供所需氢源；最后是高温下的反应，主要反应环节包括聚合反应、缩合反应、重排反应等，其中还需要添加催化剂、表面活性剂、沉淀剂等辅助材料，以提高反应率和产品纯度。
三、技术优势相比其他煤气化技术，煤直接液化技术具有以下技术优势。
首先是化验条件温和，需要的反应温度不高，可以保证产物的品质和产率；其次是产物品质高，液化产物中不仅含有燃料成分，而且还含有化工原料成分，可以满足不同领域的需求；最后还可以与其他技术相互补充，如煤间接液化、煤气化、竞价等，可以形成一整套的煤转化技术链，提高能源产业可持续发展能力。
总之，煤直接液化技术的原理虽然看上去十分复杂，但却是一项十分有前途的技术，它不仅可以解决煤利用所面临的环保问题，而且还可以提高能源产业的生产效益。
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第３ 卷 第 ２ ４ 期
２０ ０６年 ４月
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Ｖｏ ． ４ ＮＯ ２ １３ ． Ａｐ ．２ ０ ｒ ０６
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Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｆ ｃｉｅｕ ｌ ａ ｏ ｆｒｓ ｕ ｒｍ ｉ ｃ ｔ １ｌ ｕ ｆｃｉｎ ｉ ｉ ｏ ｔｎ ｏｈｅ ｏ ｏ ｃａ ｄ ｅ — ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅｅｆ ｔ ｔ ｉ ｔ ｎ ｏ ｉ ｅｆｏ ｄｒ ｔ ａ ｑ ｅ ａ ｔ Ｓ ｍｐ ｒａ ｔ ｎｂ ｔ ｃ ｎ ｍｉ ｎ ｎ ｅ ｖ ｉ ｚｉ ｅｄ ｅ ｅ ｉ ｏ ｉ
摘 要： 比较了流化床条件下神华煤及其直接液化残渣焦在 ｃ ： Ｏ 气氛中的气化反应性 ， 考察了添加液化催化剂、 脱除矿物质
以及脱 除重质油对煤直接液化残渣气化反应 的影 响规律 。结 果表明 ， 残渣 焦的气化 反应性 比原 煤焦好 ， 渣焦 在 １ ０ 和 残 ０ｑ ０ ｃ
１ ０ 的气化反应性指数为０ １ ０ｑ １ Ｃ ．３ ５和０２０ 而原煤焦的则为０１８ ．０ 。脱灰后残渣焦气化反应性低于脱灰后的煤焦， ．９ ， ．１ 和０２０
说明直接液化反应后剩余 的难液化 物质 的气化 反应性低于煤 焦 ； 未经脱灰处 理的残渣焦 气化 反应性高 于煤 焦 ， 反映 了液化过
程 中富集 的矿物质及铁系催化剂的催化气 化活性 。脱 除残 渣中的重 质油会 降低残渣焦 的气化 反应性 。 关键词 ： 煤直接液化 ； 残渣气化 ； 气化反应性 ； 矿物 质； 重质油 ； 液化催 化剂
文 章编 号 ： ２ ３２０ （０６ ０ －１６０ ０ ５ － ９ ２０ ） ２ ４ －５ ４ ０
煤 直 接液化 残渣 焦 Ｃ ２气 化 反应 的研 究 Ｏ
楚希杰 李 文 李保庆 陈皓侃 一， ， ， ，白宗庆 ’
（． １ 中国科学 院山西煤炭化学研究所 煤转化国家重点实验室 。 山西 太原 ０００ ； ．中国科学院 研究生院 ， ３０ １ ２ 北京 １０３ ） ００９
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中圉分类号 ： Ｑ ３ Ｔ ５ 文献标识码 ： Ａ
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