神华煤直接液化示范装置(DP)长期以来的运行结果显示,神东煤惰质组含量高和循环溶剂供氢性能差是影响其油收率的两个主要因素。为此,本文以不同显微组分含量的神东煤和循环溶剂为研究对象,利用神华0.18 t/d煤直接液化连续试验装置和0.5 L间歇式高压釜考察了显微组分和循环溶剂加氢对神东煤直接液化过程和油收率的影响机理,为提高神东煤直接液化油收率提供理论和试验依据。不同显微组分含量的神东煤加氢液化研究表明,在温度440-465℃范围内,反应温度升高,煤的转化率增加；惰质组含量低时,油收率逐渐增加；惰质组含量高时,汕收率先增加后减小；其适宜的反应温度为455-460℃。提高反应压力有利于高惰质组神东煤的加氢液化反应。在相同反应条件下,以神华DP装置循环溶剂为溶剂,镜质组的液化性能明显优于惰质组。神东煤镜质组结构单元以单环芳烃为主,经热解和加氢后大多转化为油；而惰质组结构单元以三环芳烃为主,通过饱和环连接,断裂较难,但在较苛刻的条件下神东煤惰质组绝大部分可以裂解,这也决定了两者反应路径不同。惰质组热解生成的自由碎片较大,需要多次化学键断裂和加氢才能转化为油,所以高惰质组神东液化反应要更高的温度和更多的活性氢；采用供氢性能好的溶剂,神东煤油收率有大幅度提高,也会明显削弱惰质组含量变化对神东煤液化油收率的影响,惰质组含量低于51%的神东煤的转化率和油收率变化不大,神东煤液化蒸馏油收率可达55%以上；因此溶剂供氢性能和溶剂的匹配性是影响惰质组液化油收率的最关键因素,提高神华DP装置油收率的关键是改善循环溶剂供氢性能。溶剂性质对神东煤加氢液化结果影响的进一步研究表明,溶剂中烃类组成决定了溶剂的液化活性,其应同时具备良好溶解分散作用和供氢能力。部分氢化芳烃、菲和蒽是神东煤液化溶剂的有效组分,但供氢性能更为关键。神东煤直接液化循环溶剂中多环芳烃含量高是导致其供氢性能差的主要因素。在神华DP装置溶剂加氢相同加氢条件下,溶剂中多环芳烃氢化程度有限；反应温度为380℃时,煤的转化率和油收率均达到最大值；受多环芳烃加氢热力学控制,反应温度过高多环芳烃脱氢反应加剧,液化油收率反而降低。通过提高溶剂加氢反应压力、降低体积空速以及采用循环溶剂单独加氢等措施,可改善循环溶剂供氢性能,能有效提高神东煤的液化油收率。油煤浆黏温特性研究表明,溶剂烃类组成和煤中的显微组分结构决定了溶剂在煤中的吸附及煤的溶胀存在差异,是影响油煤浆黏温特性的主要因素。神东煤惰质组含量越高,油煤浆黏度越大,低浓度时油煤浆黏度高低次序为富惰质组>原煤>富镜质组,而高浓度时高低次序为富惰质组>富镜质组>原煤。溶剂重质化和溶剂加氢反应温度高时油煤浆黏度在低温时大,在高温时小。据此,分别建立了油煤浆黏度与温度和浓度关系式。