煤炭科学技术研究院有限公司 煤化工分院煤炭资源高效开采和洁净利用国家重点实验室国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室
为提升煤直接液化油品的附加值,凸显其高芳烃的结构优势,以新疆淖毛湖煤(NMH)和循环溶剂为原料,利用2升高压釜研究了NMH煤加氢液化富产芳烃的过程调控和催化剂调控规律,借助1H-NMR进行了不同催化体系中<150 ℃轻质油的芳香结构特征比对分析,借助傅里叶红外(FTIR)和热重(TG)研究了不同催化体系中间产物沥青质(PAA)芳香分子结构的改变,借助XRD,饱和磁化强度和扫描电镜对四氢呋喃不溶物(THFI)形貌,铁的晶型和磁性能进行了解析,分别探究了铁系催化剂在煤液化条件下的相变过程对NMH煤轻质转化影响。结果表明,420 ℃,17 MPa 和 60 min 是NMH煤加氢液化富产芳烃的最优工艺参数,适宜的反应温度和停留时间能够降低沥青质(PAA)的缩聚和液化油的过度加氢,有利于<150 ℃轻质油的生成,反应压力的提升有利于PAA的轻质转化,但对<150 ℃轻质油的生成影响不大。传统催化剂的活性态Fe7S8在煤直接液化初期发挥了催化作用,加氢液化后期,Fe7S8活性态逐步向Fe9S10和FeS非活性态转变。与传统铁系催化剂相比,煤科院的复合型催化剂在加氢液化过程中降低了Fe7S8活性态向非活性态的转化程度,显著促进煤和PAA的轻质转化,<150 ℃轻质油产率提高了25.64%,具有更多的芳香分子结构,芳潜提升明显。采用煤科院研制的复合型催化剂进行过程调控研究,初步形成煤直接液化富产芳烃的工艺基础。
low rank coal;hydroliquefaction;aromatics;process regulation;catalytic activity
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