胜利褐煤在液化预反应中氧脱除的初步研究

采用X光电子能谱法(XPS)研究了我国内蒙胜利褐煤中有机氧的赋存形态,将其分为碳氧单键类、羰基基团和羧基基团三种类型,与元素分析法结合得到不同形态含氧官能团在胜利褐煤中的绝对含量,与化学分析法测试煤中含氧官能团进行比较.在容积为0.5L震荡式高压釜中对内蒙胜利褐煤在液化预反应阶段氧的脱除进行了研究,实验所选温度为330℃,360℃,400℃和430℃,分别考察三种催化剂(MnO2,Fe2O3和MoO3)的脱氧效果,并与无催化剂的脱氧效果进行比较,结果表明,氢压1MPa无催化剂在360℃～400℃的液化预反应条件下,脱氧率较高.

胜利褐煤中氧在液化预反应中脱除的研究

在容积为0 5L震荡式高压釜中对内蒙胜利褐煤液化预反应阶段氧的脱除进行了研究,当温度为330,360,400,430℃时,考察了4种催化剂(Fe2O3、碳窑口黄铁矿、MnO2和MoO3)的脱氧效果,并与无催化剂下相同反应条件的脱氧效果进行了比较,研究表明:氢压1MPa无催化剂在360～400℃的反应条件下,液化深度不大,脱氧率较适宜.

超临界甲醇对褐煤液化预处理的试验研究

利用高温高压装置研究了超临界甲醇对锡林浩特褐煤的处理过程,考察了温度、压力、催化剂及脱灰处理等因素对褐煤处理效果的影响,同时通过对萃取物和萃余残煤分别进行红外光谱表征和化学分析,探讨了处理过程中褐煤含氧官能团的脱除规律。结果表明,以NaOH为催化剂,反应压力9.0MPa,温度310℃,即达到甲醇的超临界状态时,煤的平均萃取率可达22.47%,此时停留时间为60min为宜,溶煤质量比约为5∶1;在温度300℃、压力8.5MPa以上,煤中的羧基和酚羟基基本脱除完全,而羰基的脱除率为10.74%;当温度达到330℃时,羰基的脱除率最高,为32.28%。

褐煤直接液化过程中存在的问题与思考

褐煤是初具芳香结构基本单元、煤化程度最低的一种煤,因其具有较高的H/C原子比、挥发分以及镜质组含量而具有良好的液化性能。同时,因O/C原子比含量高,加氢反应过程中容易生成水,不利于原料煤中含氧官能团在直接液化过程中有效生产潜在高附加值含氧化合物。在供氢溶剂存在下,褐煤大分子结构单元含有多种含氧官能团,如酚类、醇类、羧基、醚类等,在热转化过程中会表现出不同的反应行为。在氢自由基不足的情况下,裂解产生的苯氧自由基容易发生缩合反应;在氢自由基充足时可将苯氧自由基稳定至酚类,这些稳定后的酚类化合物在较高的温度下将发生脱羟基反应生成水。上述两个过程都在很大程度上降低了生成含氧有机化合物的可能性。以酚类化合物为主要目标产物为例,既要考虑对褐煤中含有酚羟基官能团在加氢转化过程中的保护,又要考虑醚键、醇类等官能团缩聚向酚类物质的转化。与此同时,探讨产生水或CO x的最小化工况,不仅有助于减少氢的消耗,也相应获得高附加值的有机含氧化合物。因此,研究煤中含氧官能团在供氢体系下加热过程中如何得到“保留”和“抑制缩聚”的机制是很有必要的。本文旨在分析褐煤中含氧官能团加氢热转化行为,围绕含氧芳香族化合物高值产品导向生产存在的问题,提出定向转化的研究思路,并针对褐煤本身特点提出其高值化利用路径的建议。