煤超临界甲醇温和液化的工艺试验

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通过煤直接液化,不仅可以生产汽油、柴油、液化石油气、喷气燃料油,还可以提取葸、芘等经济价值极高的工业原料。所以煤直接液化对解决我国石油资源短缺、平衡能源结构、保障能源安全及国民经济持续稳定发展具有重大的战略意义和现实意义。  但由于煤直接液化需要在高温高压的条件下完成,并且需要大量的氢,因此生产成本一直居高不下。如何在较为温和的条件下实现煤的温和液化,对于煤液化进一步的工业化有较为实际的商业价值。  本论文首先对煤在亚临界甲醇条件下的液化情况作了认真探讨,并重点对超临界甲醇条件下煤的液化进行了细致研究。通过对液化产物的索氏分级萃取(环己烷,苯,四氢呋喃),得到的萃取率对各种影响因素如温度、甲醇、氢氧化钠、氢气等因素进行系统分析。通过一组正交试验得到了如下结论:在不加入氮气的条件下,当煤样FC,氢氧化钠,甲醇和三乙胺之间的比例关系为10g∶10g∶100ml∶50ml的条件下,得到最优方案,液化效率最高。  论文进一步对预处理煤样各级索氏萃取物进行了GC/MS定性检测和定量分析,在亚临界及超临界甲醇条件下处理后煤的萃取物成分都分为多环芳烃(主要是萘及其甲基衍生物),脂肪烃(主要是C16~C20的正构烷烃)及含氧有机物等三大类,但是在超临界甲醇条件下萃取物的种类和数量明显增多。而且在最优条件下,萃取物的丰度得到明显加强。  本论文对无外加高压氢气时能得到比较可观的液化产率这一结果进行了研究,推测出在超临界甲醇条件下,氢氧化钠与甲醇在煤分子内部发生反应,产生了所需的活泼氢,维持了大量自由基的稳定,确保了高效的液化效果。
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