煤加氢液化的影响因素：1、原料煤的性质.
影响神华煤直接液化性能的因素及分析
第 ３期
煤 炭 转 化
Ｃ０ ＡＬ Ｃ０Ｎ Ｖ ＥＲＳ１ Ｎ ０
Ｖ ｏｌ ３ ＮＯ．３ ＿５
２１ ０ ２年 ７月
Ｊ １２ １ ｕ． ０ ２
影 响 神华 煤 直 接 液 化 性 能 的 因素 及 分 析
杜 海 胜 Ｄ 安 亮 韩 来 喜 王喜 武。 王 军
０ 引 言
神华 煤直 接液化 示 范工 程是 我 国实施 能 源安 全 战 略 的一 项重 要工 程 ， 世 界 首 套 现 代 煤 直 接 液 化 是
技术 工业 规模 装置 ， 我 国具 有 完 全 自主 知 识 产权 是
因素 调整 的措 施 ， 为 装 置 的优 化 操 作 提 供 一 定 的 可 参考 ， 为实 现神 华 煤 直 接液 化 “ 、 、 、 、 ” 安 稳 长 满 优 的 宏 伟 目标 打下 基础 ．
摘 要 对影 响神 华 煤 直接 液 化性 能 的 ８个 因素 进行 分析 可知 ， 因素 对煤 液 化反 应具 有 不 各 同的影 响 ； 工业 生产 中， 在 对影 响液 化 生成 油液 固分 离 因素 分析 可 知 ， 固分 离效果 对 液 化 油产 率 液 有很 重要 的影 响． 同时对影 响 因素进 行 分析 并提 出 了优化 装 置操 作 的调整措 施 ， 实际生产 调整 操 为 作、 装置 稳定 运行 以及 进一 步确 定合 适 的 工艺条 件提 供 一定 的参 考 ， 为提 高装 置 的生产 效 率和煤 直
置处理．
２ 原 料 及 主 要设 备
２ １ 原 料及 辅助 材料 ． ２ １ １ 原料 煤性 质 ．．
煤 液化 装 置 的 原料 煤 来 自备煤 装 置 ， 料煤 性 原
质见 表 １ ．
煤的直接液化ppt课件
由于煤的大分子的基本结构单元是以芳烃核 为主体，并带有环烷侧链、杂环和含氧官能 团等非主体部分。
而煤的直接液化只是一个催化加氢过程，因 此其产物液化油也主要是由芳烃和环烃构成。
与石油产品相比，其特点为富含芳烃和脂环， 碳含量较高，氢含量较低，并含有一定量的 N、O和S等杂原子。
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Hale Waihona Puke 基于上述特点，除可直接作为锅炉燃料油外， 液化油必须经过提质加工才能作为发动机燃 料进行利用。因为煤液体中的芳环成分虽然 会增加辛烷值，但它们难以燃烧，热值低， 而且燃烧过程中会产生较多的CO2和烟尘。
同时由于煤液化燃料的经济性短时间内还无 法与石油化工相比，因此在开发液体燃料之 外，可以开发非燃料化工产品，如合成医药、 农药、工程塑料等。
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四、我国煤炭的直接液化技术
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液化残渣气化 制取氢气
原料煤的破碎 与干燥
煤浆制备
液体产物分 馏和精制
工艺流程
加氢液化
气体净化
固液分离
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要把固体煤转化为液体油，就必须采用高温 （400ºC~470ºC）或其它化学方法打碎煤的分子 结构，使大分子物质变成小分子物质，同时要从 外界供给足够量的H，以提高H/C比。
该工艺是把煤先磨成粉，再和自身产生的部分液 化油（循环溶剂）配成煤浆，在高温（450ºC） 和高压（20~30MPa）下直接加氢，获得液化油， 然后再经过提质加工，得到汽油、柴油等产品。1 吨无水无灰煤可产500~600kg油，加上制氢用煤， 约3~4吨原料煤可产1吨成品油。其工艺过程如下 图所示。
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对压力而言，理论上压力越高对反应越有 利，但这样会增加系统的技术难度和危 险性，降低生产的经济性，因此，新的 生产工艺都在努力降低压力条件。
2014煤化工生产技术(理论)课程标准
《煤化工生产技术》课程标准总学时数：86 理论课时：62 实践课时：24适用专业：煤化工生产技术学分：4制定人：煤化工教研室制定日期：2014年4月一、课程性质本课程是煤化工生产技术专业的一门必修课。
本课的任务是使学生掌握煤化工生产的基本概念，了解煤化工安全生产方面的知识，深化空气深冷液化分离、煤气化、煤液化、甲醇生产技术及煤化学产品加工工艺等方面知识；培养学生的煤化工生产操作方面的专业能力，如正确地确定生产的工艺条件的能力，在煤化工安全生产操作规程下解决生产过程中一般工艺技术问题的能力以及正确操作煤化工的重要设备等；同时注重培养学生的社会能力和方法能力。
本课程是在学生完成化工原理、物理化学、有机化学、无机化学、煤化学等基础课的学习后开设的，并通过专业实训与仿真实训强化学生的专业技能。
二、设计思路《煤化工生产技术》是以对企业技术骨干和管理人员关于工作任务的调查分析为依据，确立课程教学目标和内容；以培养就业能力为导向，课程内容与职业资格取证要求融通；以典型工作任务分析为基础，构建总体能力目标、具体能力目标和知识目标。
煤化工生产技术专业是以就业为导向、职业能力培养为目标，培养具有较强实践动手能力，具备必须的文化基础知识、煤化工工艺基本理论和从事煤化工生产操作、工艺运行、技术管理等工作的职业能力和综合素质，在生产、建设、管理、服务等一线工作精工艺、懂设备、懂管理的高素质技能型专门人才。
按照章节分为十一章，按工作任务工作岗位进行任务分解，形成6个学习情景：空气深冷液化分离；煤焦化技术；煤气化技术；煤液化技术；合成气合成天然气与甲醇技术；甲醇合成其他化学产品技术。
对工作过程的实施以工学结合方式实现。
在教学安排上，按周数进行。
采用教师授课、实训室实习、下厂参观及及顶岗操作，便于原理讲授与操作训练相结合。
每个学习情境内选取典型的工作任务，在教师指导下，课堂传授专业知识、课下掌握专业技能，把教师的教学过程与学生的学习过程、企业生产与工作过程联系起来，使学习内容充分体现企业实际需要，让学生在生产任务实施中训练操作技能、团队合作和沟通技能、工作能力和方法能力，体验企业工作过程和氛围，构建知识。
氢气在无催化煤液化中的反应机理
氢气在无催化煤液化中的反应机理氢气在无催化煤液化中的反应机理煤是一种重要的化石燃料，但其能源价值和利用效率都较低。
为了提高煤的利用率和降低环境污染，煤液化技术逐渐兴起。
煤液化是将煤转化为液态燃料或化工原料的过程，其中氢气是重要的反应物和能源来源。
本文将探讨氢气在无催化煤液化中的反应机理。
煤液化的主要反应路径是裂解和重组。
裂解是指将煤分子断裂成较小的分子，重组是指通过分子间交换反应使分子组成变得更复杂。
氢气在煤液化中的作用主要是加氢和脱氢反应。
加氢反应是指将煤分子中的C-C、C-O、C=N等化学键与氢气反应生成C-H键，使其分子量减小；脱氢反应是指将煤分子中的C-H键或其他键与氢气反应，生成C-C、C-O、C=N等新的键，使其分子量增加。
在无催化煤液化中，氢气的加氢作用是较为重要的反应途径。
煤的液化是一个复杂的过程，涉及到多种反应和中间体的产生与消失。
其中，氢气在煤液化中的反应机理受到了广泛的研究。
下面将从分子层面和宏观层面探讨氢气在煤液化中的反应机理。
1. 分子层面煤分子主要由三个元素构成，即C、H、O，其中C-H 键是煤分子中最常见的键。
氢气在煤液化中的反应机理主要是加氢反应和脱氢反应。
加氢反应煤分子中的C-C、C-O、C=N等化学键可以与氢气反应生成C-H键。
这种反应需要高温高压和催化剂的作用，但在无催化反应中也可以通过氢气和煤分子的动力学作用实现。
例如，煤中的苯环可以被氢气加氢生成环丙烷等烷基化合物。
反应速率与煤分子结构、反应条件和氢气浓度等因素有关。
脱氢反应脱氢反应是将煤分子中的C-H键或其他键与氢气反应，生成C-C、C-O、C=N等新的键，使其分子量增加。
这种反应主要发生在高温高压下，需要一定的催化剂。
例如，煤中的芳香烃可以被氢气脱氢生成芳香烃酮和芳香烃醇等化合物。
反应速率与反应条件和催化剂的种类和浓度等因素有关。
2. 宏观层面除了分子层面的反应机理外，氢气还对煤液化的宏观过程产生影响。
煤炭液化技术复习资料
第三章1.什么是煤炭直接液化?定义:煤经化学加工转化成洁净的便于运输和使用的液体燃料、化学品或化工原料的一种先进的洁净煤技术.煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。
2.煤炭直接液化的途径是什么？如何实施？途径：煤先经加氢裂解等过程转化为液化油,再提质加工得到成品油.具体实施：先热解反应产生自由基碎片再由自由基碎片加氢得到的油再经脱杂（S，N，O等杂原子），缩合反应得到成品油。
3.煤炭直接液化反应有哪些？主要反应是什么?煤的热解反应自由基碎片的加氢反应脱杂原子反应缩合反应4.什么是自由基碎片?在直接液化过程中，煤的大分子结构首先受热分解,而使煤分解成以结构单元缩合芳烃为单个分子的独立的自由基碎片5.自由基碎片加氢反应中氢的来源是什么？哪些是主要来源？供给自由基的氢源主要有：（1）外界供给的氢在催化剂作用下变为活性氢；(2）溶剂可供给的或传递的氢；（3)煤本身可供应的氢(煤分子内部重排、部分结构裂解或缩聚形成的氢）;(4)化学反应生成的氢,如CO和H2O反应生成的氢等.6.煤直接液化研究中油，沥青烯，前沥青烯，残渣是如何定义的？（1）油：可溶于正己烷的物质(2）沥青烯：不溶于正己烷而溶于苯（3）前沥青烯：不溶于苯而溶于四氢呋喃或吡啶（4)残渣：不溶于四氢呋喃或吡啶的物质7.描述煤炭直接液化反应的历程？首先，煤在溶剂中膨胀形成胶体系统,有机质进行局部溶解，发生煤的解体破坏，350~400℃左右发生分解、加氢、解聚、聚合以及脱杂原子等一系列反应，生成沥青质含量很多的高分子物质。
当温度达到450~480℃时，溶剂中氢的饱合程度增加，使氢重新分配程度也相应增加，从而使煤加氢液化过程逐步加深，使高分子物质（沥青质）转变为低分子产物-油和气。
这个过程中也是存在分解、加氢、解聚、聚合以及脱杂原子等一系列反应1）先裂解后加氢。
2）反应以顺序进行为主。
虽然在反应初期有少量气体和轻质油生成，不过数量不多。
煤的液化
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煤的直接液化
二、煤加氢液化工艺简介 德国的IGOR+工艺 H--coal工艺 埃克森供氢溶剂法（EDS) 日本的NEDOL工艺 溶剂精炼煤法（SCR-I和SCR-II)
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煤的直接液化 IGOR+工艺：
工艺特点： ①液固分离采用闪蒸塔，生 产能力大，效率高； ②循环油不含固体，还基本 上排除了沥青烯； ③煤糊相加氢和油的加氢精 制，使油收率增加，质量提 高。
煤液化是把固体煤炭通过化学加工过程，使其转化成为 液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术 。
煤的直接液化 煤加氢液化原理 煤加氢液化工艺简介 煤加氢液化的影响因素 煤的间接液化
费托（F-T）合成
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煤的直接液化
煤直接液化 - 煤在高温高压下通过加氢反应直 接转化为液体油类； 煤间接液化 - 先使煤气化生成合成气（ CO ＋ H2），再由合成气合成液体燃料或化学产品。
(2n+1)H2＋ nCO＝ CnH2n+2＋ nH2O 烷烃 (n+1)H2＋ 2nCO＝ CnH2n+2＋ nCO2
烯烃nH
2nH2 ＋ nCO＝CnH2n＋nH2O
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＋ 2nCO＝CnH2n＋nCO2
2nH2＋ nCO＝CnH2n+1OH＋(n-1)H2O
(n+1)H2＋(2n-1)CO＝CnH2n+1OH＋(n-1)CO2 (n＋1)CO＋（2n＋1）H 2＝CnH2n+1CHO＋nH2O
煤加氢液化后所得产物组成十分复杂，包括气、液、固三 相的混合物。按照在不同溶剂中的溶解度不同，对液固部分进 行分离，得到油、沥青烯、前沥青烯（预沥青烯）和残渣。 油是轻质的可溶于正己烷或环己烷的产物，其相对分子质 量大约在300以下； 沥青烯是指可溶于苯，但不溶于正己烷或环己烷的部分， 类似石油沥青质的重质煤液化产物，其平均相对分子质量约为 500； 前沥青烯是指不溶于苯但可溶于吡啶和四氢呋喃的重质煤 液化产物，其平均相对分子质量约1000，杂原子含量较高；
煤化学-煤的直接液化课后作业
煤化学第三章煤的直接液化1、简述煤直接液化的主要过程。
煤直接液化主要包括两个阶段：煤的热解和催化加氢。
热解阶段：煤首先发生热解反应，产生自由基“碎片”；催化加氢阶段：自由基在有氢条件下与氢结合而稳定，否则发生缩聚。
并伴随着脱杂原子和结焦反应。
煤结构中的一些氧、硫、氮也产生断裂，分别生成H2O（CO2/CO)、H2S和NH3气体而被脱除。
结焦反应是由于温度过高或供氢不足，煤热解的自由基碎片彼此发生缩合反应，生成半焦和焦炭。
2、简述煤直接液化工艺中循环溶剂的作用。
煤的直接液化必须有溶剂存在，这也是其与加氢热解的根本区别。
通常认为在煤的直接液化过程中，溶剂能起到如下作用：（1）、输送：将煤与溶剂制成浆液的形式便于工艺过程的输送。
（2）、反应介质，提供传热、传质：可以有效地分散煤粒子、催化剂和液化反应生成的热产物，有利于改善多相催化液化反应体系的动力学过程。
在有催化剂时，促使催化剂分散和萃取出在催化剂表面上强吸附的毒物。
（3）、直接或间接地参与反应：依靠溶剂能使煤粒发生溶胀和软化，使其有机质中的键发生断裂；（4）、供氢和传递氢的作用：部分饱和的多环芳烃都具有供氢能力，如四氢萘和1,4-二氢萘。
而十氢萘由于结构稳定，含氢量虽然最多，但供氢能力很差。
（5）、对氢气的溶解作用：溶解部分氢气，作为反应体系中活性氢的传递介质；或者通过供氢溶剂的脱氢反应过程，可以提供煤液化所需的活性氢原子。
（6）、溶剂抽提作用：萃取作用。
一般来说，煤焦油馏分和煤液化油对煤都有较好的溶解和分散能力。
3、简述煤直接液化的HTI工艺，以及该工艺的特点。
（1）、HTI工艺：HTI工艺是在H-Coal工艺和CTSL工艺的基础上，采用近十年开发的悬浮床反应器和HTI研发的胶体铁基催化剂而开发的一种煤加氢液化工艺。
将原料煤和催化剂以及循环溶剂制浆，通入氢气进入预热器，再依次进入两个串联的沸腾床三相反应器，发生热解和加氢反应，液化后进入分离器，轻质组分从上部进入加氢反应器再次加氢，进入分离器和常压蒸馏装置，得到高质量的油品。
煤加氢液化的影响因素：3、液化催化剂.
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煤直接液化
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单击此处编辑母版标题样式 催化剂对 煤加氢液化的影响 2. 催化剂的性能要求和催化剂的组催化剂;载体 根据不同情况，载体在催化剂中可以起到以下几方面的作用：
增加有效表面和提供合适的孔结构。
提高催化剂的机械强度。 提高催化剂的热稳定性
（2）催化剂的加入方式 （3）炭沉积
（4）液化反应的溶剂
（5）煤中矿物质
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煤直接液化
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这里将催化剂在煤加氢液化中的作用归纳为3点： （1）活化反应物，加速加氢反应速率，提高煤液化的转化 率和油收率。 （2）促进溶剂的再加氢和氢源与煤之间的氢传递。 （3）选择性 。
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单击此处编辑母版标题样式 催化剂对 煤加氢液化的影响 5. 影响催化剂活性的因素
催化剂的活性主要取决于催化剂本身的化学性质和结 构，这些与催化剂的活性组分筛选和制备有关，但也与使 用条件关系密切。 （1）催化剂加入量
单击此处编辑母版标题样式 催化剂对 煤加氢液化的影响 1. 催化作用的基本特征
（1）催化剂只能加速在化学上可能进行的反应速度，而不 能加速在热力学上无法进行的反应。 （2）催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平 衡位置。 （3）催化剂只能改变化学反应速度，但它本身并不进入化 学反应的化学计量。
提供活性中心
和活性组分作用形成新化合物 节省活性组分用量，降低成本
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单击此处编辑母版标题样式 催化剂对 煤加氢液化的影响 3. 催化剂的作用
催化剂的活性主要取决于金属的种类、比表面积和载 体等。一般认为Fe、Ni、Co、Mo、Ti、和W等过度金属对 加氢反应具有活性。这是由于催化剂通过对某种反应物的 化学吸附形成化学吸附键，致使被吸附分子的电子或几何 结构发生变化从而提高了化学反应活性。
《煤化工工艺学》__煤的直接液化
虽可实现煤就地液化，不必建井采煤，但还存在许多 技术和经济问题，近期内不可能工业化 。
§7.2 煤加氢液化原理
一、煤和石油的比较
煤和石油同是可燃矿物；有机质都由碳．氢、氧、氮和硫元素构 成，但它们在结构、组成和性质上又有很大差别： 化学组成上，石油的H/C原子比高于煤，而煤中的氧含量显著高
就会彼此结合，这样就达不到降低分子量的目的。多环芳
烃在高温下有自发缩聚成焦的倾向。
在煤加氢液化中结焦反应是不希望发生的。一旦发生，
轻则使催化剂表面积炭，重则使反应器和管道结焦堵塞。
采取以下措施可防止结焦：
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① 提高系统的氢分压；
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② 提高供氢溶剂的浓度；
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③ 反应温度不要太高；
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④ 降低循环油中沥青烯含量，
（3）高压催化加氢法
如：德国的新老液化工艺和美国的氢煤法。
（4）煤和渣油联合加工法
以渣油为溶剂油与煤一起一次通过反应器，不用循环 油。渣油同时发生加氢裂解转化为轻质油。美国、加 拿大、德国和苏联等各有不同的工艺。
（5）干馏液化法
煤先热解得到焦油，然后对焦油进行加氢裂解和提质 。
（6）地下液化法
为保证催化剂维持一定的活性，在反应中连续抽出约2％的催 化剂进行再生。同时补充足够的新催化剂。
反应产物的分离和IG新工艺相近，即经过热分离器到闪蒸塔4 ，塔顶产物经常压蒸馏塔7分为轻油、中油和重油；塔底产物经旋 流器10，含固体少的淤浆返回系统制煤浆，而含固体多的淤浆经 液固分离器9再进入减压蒸馏塔8进行减压蒸馏。塔底残渣用于气 化和中油与氢气混合后，经热交换器和预 热器，进入3个串联的固定床催化加氢反应器、产物 通过热交换器后进一步冷却分离，分出气体和油， 前者基本作为循环气，后者经蒸馏得到汽油作为主 要产品，塔底残油返回作为加氢原料油。
煤直接液化性能的影响因素浅析
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第10期·3788·化 工 进展煤直接液化性能的影响因素浅析桑磊，舒歌平（中国神华煤制油化工有限公司上海研究院，煤炭直接液化国家工程实验室，上海 201108）摘要：发展煤直接液化技术是我国缓解石油供需矛盾和保障能源安全的一个较好的战略选择，但影响煤直接液化性能的因素很多，对这些影响因素进行阐述分析是该技术进一步发展的关键。
本文首先在反应原料方面，主要综述了煤的煤化程度、官能团、显微组分和无机矿物质，催化剂的种类、特点、作用、添加量和研究热点，溶剂的种类、作用和研究现状，反应气氛的种类和作用，并指出：煤化程度适中、镜质组含量较高、灰分较低的煤更适宜作为直接液化原料；煤粉担载的原位合成高分散铁基催化剂性能较好，并且经过了工业装置的验证；含有较多部分氢化稠环芳香烃的物料适宜作为煤直接液化溶剂；氢气提供活性氢的机理及其他廉价气体替代氢气气氛还需进一步研究。
然后在工艺条件方面，主要分析讨论了反应温度、反应压力、煤浆浓度、进料空速和气液比高低的影响，认为需综合考虑较高的油收率和装置处理量及装置的平稳运行，选择适当的工艺条件。
最后指出这些工作将为煤直接液化技术的完善提供一定的参考，我国的煤直接液化产业也将取得良好的发展前景。
关键词：煤直接液化；性能；影响因素；反应原料；工艺条件中图分类号：TQ529.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）10–3788–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2125Influencing factors of the performance of direct coal liquefaction process:a brief analysisSANG Lei , SHU Geping(Shanghai Research Institute, National Engineering Laboratory for Direct Coal Liquefaction, China Shenhua Coal toLiquid and Chemical Co., Ltd., Shanghai 201108, China)Abstract: Developing direct coal liquefaction technology is a better strategic choice for China to alleviate the contradiction between supply and demand of petroleum and guarantee energy security. However, there are many factors which affect the performance of direct coal liquefaction, and the analysis of these factors is the key to further development of the technology. First in terms of raw materials, mainly summarizes the rank of coal, functional groups of coal, macerals and inorganic minerals of coal, the type, characteristic, function, content and research hotspot of catalyst, the type, function and research status of solvent, and the type and function of reaction atmosphere. It points out the following points: The coal with modest rank, higher content of vitrinite and low content of ash is more suitable for direct liquefaction. Coal powder loaded high dispersion ferro-based catalysts by in situ synthesis is preferable, and it is verified by industry. The materials with more partially hydrogenated polycyclic aromatic hydrocarbons are suitable for direct coal liquefaction solvent. The mechanism of hydrogen to provide active hydrogen and other cheap gases to replace the hydrogen atmosphere need further study. And then in terms of process conditions, the effects of rise or decrease的清洁利用及轻烃转化。
《化学工艺学》习题集
《化学工艺学》习题集《化学工艺学》习题集目录第一部分每章重点 (1)第二章化工资源及其初步加工 (1)第三章通用反应单元工艺 (1)第四章无机化工反应单元工艺 (2)第五章有机化工反应单元工艺 (2)第一节烃类热裂解 (2)第二节氯化 (3)第三节烷基化 (3)第四节水解和水合 (3)第五节羰基合成 (3)第六章煤化工反应单元工艺 (4)第一节煤的干馏 (4)第二节煤的气化 (4)第四节煤的液化 (4)第二部分各章习题及模拟试题 (5)第二章化工资源及其初步加工 (5)第三章通用反应单元工艺 (7)第一节氧化 (7)第二节氢化和脱氢 (10)第三节电解 (12)第四章无机化工反应单元工艺 (14)第五章有机化工反应单元工艺 (15)第一节烃类热裂解 (15)第二节氯化 (16)第三节烷基化 (17)第四节水解和水合第五节羰基合成 (19)第六章煤化工反应单元工艺 (20)第一节煤的干馏 (20)第二节煤的气化第三节煤的液化 (21)模拟试题一 (22)模拟试题二 (25)第一部分每章重点第二章化工资源及其初步加工1. 化学矿的资源特点和分布状况2. 煤的种类和特征3. 煤的化学组成和分子结构4. 腐植煤的生成过程5. 煤的风化和煤的存储方法6. 原油预处理原理和过程7. 原油常减压蒸馏工艺过程8. 汽油的质量指标9. 催化裂化和加氢裂化原理、催化剂和工艺过程10. 催化重整和芳烃抽提原理和工艺流程11. 天然气的分类及其组成12. 天然气的初步加工处理流程第三章通用反应单元工艺1. 烃类的分子结构与氧化难易程度的关系2. 各氧化工艺的反应原理、工艺流程及工艺过程分析3. 氧化反应的安全生产技术和技术进展2. 氢化和加氢的反应原理3. 各氢化和加氢反应的工艺流程及工艺条件的选择4. 氢化和加氢反应器5. 电解的概念和基本原理6. 食盐水电解制氯气和烧碱工艺及设备第四章无机化工反应单元工艺1. 焙烧、煅烧和烧结的相同点和不同点2. 焙烧、煅烧和烧结工艺的应用3. 浸取的原理及典型的浸取过程4. 浸取器的结构5. 湿法磷酸的工艺原理、工艺流程及优化6. 复分解生产硝酸钾、硫酸钾的原理和工艺过程第五章有机化工反应单元工艺第一节烃类热裂解1. 烃类热裂解反应、原理及其规律2. 裂解的工艺流程和工艺条件的选择3. 裂解炉的结构及其发展4. 裂解气预分馏流程5. 工业清焦方法6. 裂解气净化原理、方法及工艺过程7. 精馏分离流程的组织第二节氯化1. 氯化反应机理2. 乙烯氧氯化制氯乙烯原理、催化剂、工艺流程及其优化3. 环氧氯丙烷的生产方法及其工艺流程第三节烷基化1. 烷基化基本原理2. 烷基化汽油、甲基叔丁基醚和乙苯合成的原理、工艺条件及工艺流程第四节水解和水合1. 水解和水合的基本原理2. 油脂水解制甘油和脂肪酸的原理及工艺流程3. 乙烯气相水合制乙醇、环氧乙烷水合制乙二醇的工艺原理、工艺条件及工艺流程第五节羰基合成1. 羰基化原理2. 丁、辛醇的合成原理、工艺条件及工艺流程3. 甲醇低压羰基化制醋酸原理及工艺流程第六章煤化工反应单元工艺第一节煤的干馏1. 煤的低温干馏产品性质及其影响因素2. 不同的煤低温干馏炉及其工艺3. 炼焦配煤的质量要求4. 焦炉设备5. 各种焦化产品的回收和加工原理及过程第二节煤的气化1. 煤的气化原理2. 煤的气化过程及设备第四节煤的液化1. 煤加氢液化原理、工艺条件及工艺过程2. 煤间接液化工艺流程3. 甲醇转化制汽油原理及工艺流程第二部分各章习题及模拟试题第二章化工资源及其初步加工一、填空1. 中国化学矿资源的分布的三个特点是：资源比较丰富，但分布不均衡；高品位矿储量较少；选矿比较困难，利用较为复杂。
新疆准东煤直接液化影响因素研究
新疆准东煤直接液化影响因素研究摘要：文章选取新疆准东煤为研究对象，探讨了新疆准东煤的直接液化性能影响因素；该煤具备良好的液化性能，直接液化的最佳工艺条件是：反应温度提高至440 ℃时，压力在2 MPa，反应时间60 min，溶煤比为7，以FeS2作为催化剂，加入量为5%时，转化率为70.9%；选择四氢萘作为强供氢溶剂，转化率为70.2%，油气产率为38.4%，沥青质为29.8%。
关键词：准东煤田；直接液化；影响因素；转化率1 新疆准东煤田概述预测资源总量中，煤质灰分低于25%的约占95%；低于10%的约占16%。
硫分低于1.5%的约占96%，其中低于1.0%的约占80%；侏罗纪煤层为中灰-低灰、中硫-特低硫煤，是良好的液化用煤。
而煤炭直接液化技术发展既减少环境污染又可以补偿石油资源的短缺，对我国经济发展具有非常重要的意义，有着广泛的发展前景。
本文主要探讨煤液化反应过程中各种操作条件对反应的影响及参数选择。
2 实验部分2.1 实验原料煤液化反应实验选择新疆准东煤作为实验用煤，处理后煤样规格小于等于200目，将干燥煤样入样品袋置于干燥器中供实验使用；四氢萘作为强供氢溶剂；选择FeS2作为催化剂。
2.2 煤样分析新疆准东煤的煤质分析，见表1。
2.3 实验药品和仪器试剂：分析纯四氢萘、四氢呋喃、甲苯、丙酮、苯、正己烷；设备：烟台建邦有限责任公司生产的高压反应釜，有效容积为1 L。
3 结果及讨论3.1 温度对液化结果的影响实验条件如下：供氢溶剂选择四氢萘；温度范围为380～440 ℃；不添加任何催化剂；反应停留时间为60 min；溶煤比为4；氢气初压为2 MPa。
实验结果见表2。
由表2可知：当反应温度不断提升，煤的转化率也在逐渐上升。
从380 ℃提高到440 ℃时，转化率也从40.1 %提高到48.6 %。
在430 ℃时转化率提升比较明显，之后温度再提高，转化率提升开始减缓。
同时油气产率也随液化反应温度的提高而增加，最高时达到26.9%，原因可能是温度提高到440 ℃时大分子开始分解为小分子，比如沥青质加氢分解。
氢气在无催化煤液化中的反应机理
氢气在无催化煤液化中的反应机理煤是一种重要的化石能源，其含碳量高、资源丰富，但由于含杂质多、难以利用等问题，煤的利用率一直不高。
煤液化技术是一种有效的煤资源利用方式，它可以将煤转化为液态燃料、化工原料等，具有重要的经济和环境意义。
其中，氢气是煤液化过程中不可或缺的反应物，其参与了多种反应，影响着煤的转化程度和产物分布。
因此，研究氢气在煤液化中的反应机理，对于优化煤液化工艺、提高产品质量和降低生产成本具有重要的意义。
1. 煤液化反应的基本过程煤液化是指将煤在高温、高压、催化剂或无催化剂的作用下，通过加氢、解聚、重组等化学反应，将煤转化为液态或气态燃料和化工原料的过程。
煤液化反应的基本过程可以分为三个步骤：溶解、裂解和重组。
其中，溶解是指将煤中的大分子化合物在液体介质中溶解，形成高分子量的煤溶剂。
裂解是指将煤溶剂中的大分子化合物通过加氢、热解等反应裂解成小分子化合物，如烷烃、芳烃、醇等。
重组是指将小分子化合物通过加氢、缩合等反应重新组合成高级燃料和化工原料。
煤液化反应的具体过程受到多种因素的影响，如温度、压力、催化剂、反应物比例等。
2. 氢气在煤液化中的作用氢气是煤液化中不可或缺的反应物，其主要作用是加氢和裂解。
加氢反应是指将煤中的不饱和键通过与氢气的加成反应饱和，形成烷基、环烷基等饱和化合物。
加氢反应可以提高煤液化产物的氢碳比，降低产物的凝固点和粘度，有利于提高产品质量。
裂解反应是指将煤中的大分子化合物通过与氢气的热解反应裂解成小分子化合物。
热解反应可以产生大量的烷烃、芳烃等，但也会产生大量的气体、焦炭等不良产物，影响反应效果。
因此，氢气在煤液化中的使用量和作用条件需要经过精细的调控。
3. 氢气在无催化煤液化中的反应机理无催化煤液化是指在无催化剂的情况下进行煤液化反应。
在无催化煤液化反应中，氢气主要通过加氢和热解两种反应参与了煤的转化过程。
加氢反应是氢气与煤中的不饱和键加成反应，形成烷基、环烷基等饱和化合物。
浅析煤直接液化加氢反应影响因素
浅析煤直接液化加氢反应影响因素发表时间：2020-07-03T15:37:22.033Z 来源：《科学与技术》2020年2月第5期作者：李广杰[导读] 随着科学技术的发展，煤直接液化工艺技术也在不断的进步。
摘要：随着科学技术的发展，煤直接液化工艺技术也在不断的进步。
煤直接液化过程是十分复杂的化学反应，影响煤加氢液化的因素很多。
本文对影响液化反应的工艺条件包括煤浆浓度、循环供氢溶剂、温度、压力、停留时间、气液比、催化剂添加量等因素进行了分析，明晰了这些因素对于煤直接液化反应的正反两方面的影响，探索煤液化最佳工艺条件，提高煤直接液化项目经济性。
关键词：煤直接液化煤液化反应原理影响因素工艺条件前言：随着世界经济的发展，石油供需矛盾将会日益加剧，未来石油和天然气的最佳替代品还是煤炭，煤炭的清洁转化和高效利用，将是未来世界能源结构调整和保证经济高速发展对能源需求的必由之路。
煤炭的液化过程可以脱除煤中硫、氮等污染大气的元素及灰分，获得的液体产品是优质洁净的液体燃料和化学品，因此煤炭液化将是我国洁净煤技术和煤代油战略的重要、有效和可行的途径之一。
神华鄂尔多斯煤制油作为国内首套煤直接液化制油工业化项目，为了达到最佳效益运行，公司自开工以来，不断总结调整工艺参数等反应条件提高油收率，探索装置最佳运行工况条件。
煤直接液化工艺条件各因素对直接液化反应及液化装置的商业化运行经济性均有正反两方面的影响，必须通过大量试验和经济性的反复比较来确定合适的工艺条件，本文就工艺条件煤浆浓度、循环供氢溶剂、温度、压力、停留时间、气液比、催化剂添加量等因素进行分析。
一、煤直接液化反应的原理以及相应的工艺流程1、煤直接液化的反应机理将煤炭处于高温、高压以及氢气的环境下，通过催化剂的反应的催化作用，会发生煤炭和氢气之间的反应，然后对反应后的产品进行液化蒸馏将其分成轻重两个部分。
煤加氢液化过程中，氢不能直接与煤分子反应使煤裂解，而是煤分子本身受热分解生成不稳定的自由基裂解“碎片”。
煤加氢液化的影响因素：1、原料煤的性质.
单击此处编辑母版标题样式 原料煤的性质对 煤加氢液化的影响
煤加氢液化反应是十分复杂的化学反应，影响加氢液 化的因素很多，这里主要论述原料煤、溶剂、气氛与工艺 参数等因素。 选择加氢液化原料煤，主要考虑以下3个指标： 干燥无灰基原料煤的液体油收率高； 煤转化为低分子产物的速度,即转化的难易度；
氢耗量.
③氢含量越高，氧含量越低的煤，外供氢量越少，废水生成量 越少。 ④氮等杂原子含量要求低，以降低油品加工提质费用。 ⑤煤的岩相组成是一项重要指标，镜质组越高，煤液化性能越 好，一般镜质组达90%以上为好；丝质组含量高的煤，液化活 性差。 ⑥要求原料煤中灰<5%，一般原煤中灰难达此指标，这就要求 煤的洗选性能好，因为灰严重影响油的收率和系统的正常操作 。
90 91化率的关系
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单击此处编辑母版标题样式 原料煤的性质对 煤加氢液化的影响 直接液化对煤质的要求
①要将煤磨成200目左右细粉，并干燥到水分<2%。
②应选择易磨或中等难磨的煤作为原料，最好哈氏可磨性系数 大于50以上。
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煤 种 中等挥发分烟 煤 高挥发分烟煤A 高挥发分烟煤B 高挥发分烟煤C 次 烟 煤B 次 烟 煤C 褐 煤 泥 炭
液体收率 /%
气体收率/%
总转化率/%
62 71.5 74 73 66.5 58 57 44
28 20 17 21.5 26 29 30 40
煤加氢液化的影响因素：工艺参数.ppt
提高压力，还使液化过程有可能采用较高的反应温度。
氢压提高，对高压设备的投资、能耗和氢耗都要增加，成 本提高，选择合适的氢压。
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煤直接液化
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工单艺击此参处数编对辑母煤版加标氢题样液式化的影响
3.反应时间
在适合的反应温度和足够氢供应下进行煤加氢液化，随时 间的延长，液化率开始增加很快，以后逐渐减慢，而沥青 烯和油收率相应增加，并依次出现最高点；气体产率开始 很少，随反应时间的延长，后来增加很快，同时氢耗量也 随之增加。
从生产角度出发，一般要求反应时间越短越好，因为反应 时间短意味着高空速、高处理量。
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的液体层中的氢体浓度有关。 氢气压力提高，有利于氢气在催化剂表面吸附，有利于氢
向催化剂孔隙深处扩散，使催化剂活性表面得到充分利用。
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工单艺击此参处数编对辑母煤版加标氢题样液式化的影响
2.反应压力
压力提高，煤液化过程中的加氢速度就加快，阻止煤热解 生成的低分子组分裂解或综合成半焦的反应提高油收率；
1.反应温度
不到一定温度（如330℃）不会发生加氢转化反应，在超 过初始热解温度的一定温度范围内，煤转化率随温度上升 而上升，达到最高点后在较小的高温区间持平，然后由于 发生聚合、结焦，转化率下降。
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2.反应压力
采用高压的目的主要在于加快加氢反应速度。 煤在催化剂存在下的液相加氢速度与催化剂表面直接接触
工单艺击此参处数编对辑母煤版加标氢题样液式化的影响
影响煤液化的主要工艺参数：
第8章 直接液化影响因素
3.工艺参数的影响
3.1 温度的影响
3.工艺参数的影响
3.1 温度的影响
3.工艺参数的影响
3.1 温度的影响
3.工艺参数的影响
3.1 温度的影响
随着温度的提高 □有利的方面：反应速率增加（指数）；转化率、油产率增加； 沥青烯和前沥青烯产率下降。 □不利的方面：气体产率和氢耗量增加；容易发生结焦。
四氢化萘
9,10二氢菲
四氢喹啉
2.溶剂和氢气的影响
2.1 供氢溶剂的作用
□流动介质：配成煤浆便于输送和加压； □溶解原料：防止煤热解生成的自由基缩合成焦炭；(相似相溶) □溶解氢气：温度越高或压力越高，溶解氢气越多； □向自由基供氢：部分氢化的稠环芳烃具有供氢作用；
＋2H2
萘 供 4个 H
四氢萘
＋2H2
十氢萘
思考：循环溶剂为什么要预加氢?
2.溶剂和氢气的影响
2.1 供氢溶剂的作用
□流动介质：配成煤浆便于输送和加压； □溶解原料：防止煤热解生成的自由基缩合成焦炭；(相似相溶) □溶解氢气：温度越高或压力越高，溶解氢气越多； □向自由基供氢：部分氢化的稠环芳烃具有供氢作用； □与自由基结合：生成液化产物（主要是沥青烯）。
过 渡 金 属 催 化 剂
4.催化剂的影响
卤化物催化剂
卤化物催化剂最突出的特点是能有效地使沥青烯转化为油品 和各种馏分，并且汽油的产率较高。 各种金属卤化物的催化活性以ZnCl2, ZnBr2, ZnI2, SnCl2· 2H2O 最好。
4.催化剂的影响
卤化物催化剂
4.催化剂的影响
卤化物催化剂
2.1 供氢溶剂的作用
●供氢溶剂就是能给煤热解产生的自由基或自由基稳定产物提供 氢的溶剂。在实际运行中，供氢溶剂是循环使用的，又称为循环 溶剂。
煤加氢液化的影响因素：2、煤液化溶剂.
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溶剂的作用
溶剂的作用主要是热溶解煤、溶解氢气、供氢和传递氢作用、溶剂直
接与煤质反应等。
(a)热溶解煤 使用溶剂是为了让固体煤呈分子状态或自由基碎片分散于溶剂中，同
时将氢气溶解，以提高煤和固体催化剂、氢气的接触性能，加速加氢反
应和提高液化效率。 （b)溶解氢气
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(f) 其他作用
在液化过程中溶剂能使煤质受热均匀，防止局部过热，溶剂和煤 制成煤糊有利于泵的输送。
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气氛
(a)氢气在液化中的作用 高压氢气有利于煤的溶解和加氢液化转化率的提高。如用烷烃油 分别在N2和H2中将煤加热至400℃溶解2h，然后冷却，结果发现在H2中 煤粒已有很大变化， 在N2中煤粒基本没变化。 (b)CO＋H2O反应剂在液化中的作用 使用CO＋H2O很容易使褐煤液化。低煤化程度的煤与CO＋H2O的反应 要比与H2的反应更加容易， 随着煤化程度增加，CO＋H2O的优势减弱， 而高含氧量的煤和有机物质对CO＋H2O同样有较高的反应性。
单击此处编辑母版标题样式 煤液化溶剂对 煤加氢液化的影响 溶剂的分类
根据溶解效率和溶解温度可将溶剂分为5类： (a)非特效溶剂 在100℃温度下能溶解微量煤的溶剂。如乙醇、苯、乙醚、氯仿、甲 醇和丙酮等。 （b)特效溶剂 在200℃温度下能溶解20%～40%的煤。如吡啶、带有或不带有芳烃或 羟基取代基的低脂肪胺和其它杂环碱。 （c）降解溶剂 这类溶剂在400℃下能萃取煤高达90%以上。如菲、联苯等。 （d）反应性溶剂 在400 高温下溶解煤，是靠与煤质起化学反应，也称活性溶剂，如酚、 四氢喹啉等。 （e)气体溶剂 在超临界条件下，利用某些低沸点溶剂在超临界状态下萃取煤。
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煤加氢液化反应是十分复杂的化学反应，影响加氢液 化的因素很多，这里主要论述原料煤、溶剂、气氛与工艺 参数等因素。 选择加氢液化原料煤，主要考虑以下3个指标： 干燥无灰基原料煤的液体油收率高； 煤转化为低分子产物的速度,即转化的难易度；
氢耗量.
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煤 种 中等挥发分烟 煤 高挥发分烟煤A 高挥发分烟煤B 高挥发分烟煤C 次 烟 煤B 次 烟 煤C 褐 煤 泥 炭
液体收率 /%
气体收率/%
总转化率/%
62 71.5 74 73 66.5 58 57 44
28 20 17 21.5 26 29 30 40
③氢含量越高，氧含量越低的煤，外供氢量越少，废水生成量 越少。 ④氮等杂原子含量要求低，以降低油品加工提质费用。 ⑤煤的岩相组成是一项重要指标，镜质组越高，煤液化性能越 好，一般镜质组达90%以上为好；丝质组含量高的煤，液化活 性差。 ⑥要求原料煤中灰<5%，一般原煤中灰难达此指标，这就要求 煤的洗选性能好，因为灰严重影响油的收率和系统的正常操作 。
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煤化程度与其加氢液化转化率的关系
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①要将煤磨成200目左右细粉，并干燥到水分<2%。
②应选择易磨或中等难磨的煤作为原料，最好哈氏可磨性系数 大于50以上。