为实现新疆东疆煤的清洁高效利用,对新疆东疆褐煤进行煤质与组成分析,以新疆东疆褐煤 与加氢溶剂为原料,在500mL搅拌式高压釜中进行加氢液化的过程调控试验,考察了反应温度、反应 压力和停留时间对氢耗率、气产率、转化率、油产率、沥青质产率的影响规律,探究了不同工艺参数对 液化性能及各类产物分布的内在作用机制,进行了0．01t/d连续试验的验证,并深入解析了液化初级 油品的结构组成特征。 结果表明,新疆东疆褐煤液化活性组分高达90%,具有高挥发分和高H/C原 子比的煤质特征,在反应温度430℃,反应压力15MPa和60min的缓和反应条件下,煤的转化率高 达94%,油产率57%,依然呈现出与传统反应条件(反应温度450℃,反应压力17MPa,反应时间60 min)相当的反应性能和液化效果,是一种适宜直接加氢液化的优质原料,反应条件的缓和使反应器 温控更加平稳,有利于降低大型液化设备的能耗。 过程调控表明,反应温度升至430℃,有效促进了 煤和沥青质向油和气的转化,导致转化率和油产率增加;高氢压有利于氢气在液化体系中的溶解,有 利于稳定自由基碎片,增强了沥青质中稠环芳烃加氢向小分子的转化;30min新疆东疆褐煤已呈现出 良好的液化效果和反应性能,时间延长至90min,铁系催化剂的活性相Fe7S8 在加氢液化反应过程中 逐渐转变为Fe9S10,甚至是FeS等非活性态,催化能力明显降低,引发了沥青质的缩聚反应,导致沥青 质产率升高,转化率和油产率下降。 0．01t/d新疆东疆褐煤连续试验获得的直接加氢液化初级油保 留了煤的一些结构组成特征,具有高密度、高芳烃、高氮低硫的特点,<220℃馏分油20℃密度为 851．2kg/m3,220~350℃馏分油20℃密度为953．5kg/m-3,2 种馏分初级油的主要组成为单环芳 烃,均为60%左右,这是由多环芳烃易加氢生成单环芳烃,而单环芳烃加氢或开环反应较为困难所 致。 <220℃馏分油氮含量为2500×10-6,220~350℃馏分油氮含量为4800×10-6,均比各自的硫含 量高一个数量级。