煤液化复习题

一、填空题

1.煤是古代植物残骸经地下高温、高压作用，经过复杂的物理变化和化学变化而形成的有机生物岩。

2.煤炭直接液化对原料煤的一般要求是转化率和油产率要高；煤转化为低分子产物的速度快；氢耗量要少。

3.在煤间接液化过程中，合成气富含氢时，有利于形成烷烃。

4.煤的液化包括直接液化、间接液化和煤的部分液化。

5.F－T合成除了能获得汽油主要产品之外，还能合成一些重要的基本有机化学原料。

6.在煤间接液化工艺中，反应器主要有固定床反应器、气流床反应器和浆态床反应器三种。

7.煤的间接液化制取的合成原料气中有效成分是氢气和二氧化碳。

8.煤的直接液化是在溶剂油存在下，通过高压加氢使煤液化的方法.

9.从煤液化机理可知，在煤液化大致可分为热解抽提和加氢裂解两个过程。

10.改良ADA法属于湿法脱硫；活性炭吸附属于干法脱硫。

11.直接液化反应器是一种气、液、固三相浆态鼓泡床反应器；F-T合成所用的催化反应器有多种，其中目前较为先进是气流床反应器。

12.煤液化时，为了提高H/C原子比，必须向煤中加入足够的氢。

二、判断题

1.根据成煤过程中煤化程度的不同，腐植煤可分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤。

2.在F－T合成中，含氧化合物虽然是作为副产物，但其含量必须控制在一定的程度。

3.在合成甲醇反应中，接触时间越短，单程转化率越高。

4.甲醇本身可用作发动机燃料，或作为混掺汽油的燃料。

5.甲醇转化成汽油最理想的催化剂是钴钼催化剂。

6.氢与一般气体不同，其溶解度随着温度升高而增加。

7.煤的间接液化是以人工煤气为原料合成液化燃料或化学产品的过程。

8.煤加氢液化中主要是氢分子攻击煤分子而使其裂解。

9.在煤直接液化工艺中，气态产物产率越大，说明反应越完全。

10.煤的间接液化工艺与直接液化工艺的主要区别是有无加氢过程。

11.煤的液化其实指的就是把煤变成煤浆的过程。

12.粗合成气净化时，旋风除尘往往都安排在水洗除尘之后。

三、概念题

1.费托合成

将以合成气为原料，生产各种烃类以及含氧化合物的基本过程称为费托合成，是煤液化的主要方法之一。

2.煤的间接液化

煤气化产生的合成气（CO+H2）,再以合成气为原料合成液体燃料或化学产品，此过程称为煤的间接液化。

3.煤的直接液化

是将煤在较高和压力下与氢反应使其降解和加氢，从而转化为液体油类的工艺，故又称加氢液化。

4. CO变换反应的化学方程式为： CO+H2O≒CO2+H2+Q 该反应是一个可逆、催化的放热反应。

5.液化油的提质：

对煤液化粗油采用加氢精制或进行重整加工获得合格的汽油、柴油等产品的过程。

四、简答题

1.在煤加氢液化中为防止发生焦化反应应采取哪些措施？

（1）提高系统的氢分压

（2）提高供氢溶剂的浓度

（3）反应温度不要太高

（4）降低循环油中沥青烯含量

（5）缩短反应时间

2.氢耗量对煤液化的影响有哪些？

氢耗量大小与煤的转化率和产品分布密切相关，氢耗量低时煤的转化率低，产物主要是沥青，各种油的产率随着氢耗量增加而提高，同时气体的产率也有所增加。

3. 合成甲醇的化学反应

由CO催化加H2合成甲醇，是工业化生产甲醇的主要方法，主要化学反应如下：

CO+2H2≒CH3OH(g) +100.4 kJ/mol

当有二氧化碳存在时，二氧化碳按下列反应生成甲醇：

CO2+3H2≒CH3OH(g) +H2O +58.6 kJ/mol

目前，工业上重要的合成甲醇生产方法有低压法、中压法和高压法。低、中、高压法。

4. 煤炭直接液化对煤质的基本要求：

煤炭直接液化对原料煤的品种有一定要求，选择加氢液化原料煤时，主要考察以下指标：

①以原料煤有机质为基准的转化率和油产率要高；

②煤转化为低分子产物的速度快；

③氢耗量要少。

5.煤炭直接液化必须具备以下4大功能：

(1) 将煤炭的大分子结构分解成小分子；

(2) 提高煤炭的H/C原子比，以达到石油的H/C原子比水平；

(3) 脱除煤炭中氧、氮、硫等杂原子，使液化油的质量达到石油产品的标准；

(4) 脱除煤炭中无机矿物质。

6.煤在加氢液化过程中主要发生的四类化学反应：

（1）煤热裂解反应

（2）加氢反应

（3）脱氧、硫、氮杂原子反应

（4）缩合反应

五、论述题

1. 煤直接液化加氢液化过程基本分为哪三大步骤：

煤在一定温度、压力下的加氢液化过程基本分为三大步骤。

首先，当温度升至300℃以上时，煤受热分解，即煤的大分子结构中较弱的桥键开始断裂，打碎了煤的分子结构，从而产生大量的以结构单元分子为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围；

第二步，在具有供氢能力的溶剂环境和较高氢气压力的条件下，自由基被加氢得到稳定，成为沥青烯及液化油的分子。能与自由基结合的氢并非是分子氢(H2)，而应是氢自由基，即氢原子，或者是活化氢分子；

第三步，沥青烯及液化油分子被继续加氢裂化生成更小的分子。所以，煤液化过程中，溶剂及催化剂起着非常重要的作用。

2. 画出F－T合成（即煤间接液化技术）基本工艺方框流程：

煤间接液化技术具有下述特点：

（1）适用煤种广泛，由于使用一氧化碳和氢气合成，故可以利用任何廉价的碳资源(如高硫、高灰劣质煤，也可利用钢铁厂中转炉、电炉的放空气体)，如南非SASOL-Ⅱ、SASOL-Ⅲ