反应时间对淖毛湖煤加氢液化中间产物自由基浓度影响研究

以新疆淖毛湖煤(NMH)为原料,在间歇高压反应釜中进行加氢液化实验,通过电子顺磁共振波谱仪(EPR)分析了加氢液化过程中间产物-沥青质(PAA)自由基浓度随停留时间的变化。结果表明,在实验温度下NMH煤加氢液化总转化率先升高后降低,在60 min达到峰值96.87%,油产率为53.01%;淖毛湖原煤自由基浓度为2.6654×10^(18)/g,PAA自由基浓度在1.2519×10^(18)/g-1.9121×10^(18)/g,随着反应停留时间的延长先上升后下降,中间产物PAA自由基浓度数值可以反映液化反应进行的程度,与油产率变化趋势一致;反应中间产物PAA的g值小于原煤g值(2.00434),在2.00301-2.00403,在液化加氢过程中其g值呈先上升后下降的趋势,与PAA中N、S、O等杂原子成分的变化一致,与元素分析结果相吻合。

淖毛湖煤直接液化中沥青质反应性与油产率

为探究煤直接液化过程中沥青质的生成与裂解对油产率的影响,对新疆淖毛湖煤在高压反应釜中进行加氢液化试验,用电子顺磁共振波谱仪分析沥青质自由基浓度,从自由基反应角度解释煤直接液化过程中沥青质的生成与裂解反应行为,同时用萃取的沥青质为原料进行再加氢验证。结果表明:随着反应温度升高,淖毛湖煤加氢液化沥青质产率先升高后降低,沥青质里自由基浓度变化与其产率变化趋势一致,在350℃分别达到最大值177.8×10^(16)g^(-1)和34.13%;总转化率在390℃达到97.38%,反应温度继续升高,总转化率变化不大,而油产率不断增加,430℃最高64.96%。萃取的沥青质在煤加氢液化条件下能继续裂解,430℃时其油产率最高39.99%,但温度过高,沥青质主要发生缩聚和裂解反应,导致油产率减少,气产率增加。

溶剂特性对淖毛湖煤加氢液化中间产物反应行为的影响

为探究溶剂特性对煤加氢液化中间产物反应行为的影响,以新疆淖毛湖煤作为原料,四氢萘、循环溶剂及十氢萘作为供氢溶剂,在高压搅拌釜中进行直接加氢液化实验,并运用电子顺磁共振手段分析了中间产物-沥青质的自由基浓度的变化。结果表明,四氢萘溶剂中沥青质随反应温度的升高在大量生成的同时又被转化,产率从290℃的12.92%到350℃的最大34.13%再到430℃的15.98%;循环溶剂中沥青质产率先持续上升,290℃即有31.89%,400℃达到最大47.96%,之后由于结焦反应降低至33.90%。十氢萘溶剂中沥青质产率变化趋势与四氢萘一致。三种溶剂中沥青质自由基浓度的变化趋势相同,均在350℃达到最大值,分别是1.778×10^18、2.323×10^18和1.930×10^18/g,整体上看循环溶剂数值要高于四氢萘,十氢萘介于两者之间。而四氢萘及循环溶剂中沥青质的g值在2.00323-2.00403,变化趋势与液化气体产物中COx含量变化相吻合。