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煤液化的本質(zhì)和甚本原理
煤是一種含碳的固體物質(zhì),其H/C原子比為0.7。遠(yuǎn)低于石油(H/C原子比1.2),所以煤轉(zhuǎn)化成液體烴類必須加氫。煤加氫液化可以直接進(jìn)行也可間接進(jìn)行。煤的間接液化包括投資很大的中間步驟如氣化和Fischer-Tropsch合成。煤直接液化生成的液體產(chǎn)物在輸送前一般必須按慣用的石油精制法來(lái)提高質(zhì)量,而間接液化則生成純凈的液體產(chǎn)物。直接液化正在美國(guó)開(kāi)發(fā),而間接液化1955年已在南非工業(yè)化((SASOL法)。(煤質(zhì)化驗(yàn)設(shè)備)
一般講,煤的直接液化是懸浮在溶劑中的煤在高溫(370-480℃)和高壓(10.2-27.2MPa)的加氫過(guò)程。升高溫度是煤熱解生成活性碎片(自由基)所需要的,而供氫和非供氫溶劑是煤溶解和傳遞活潑氫使自由基得以穩(wěn)定所需要的。產(chǎn)物是氣體和液體。這種液體有較低的分子量并和固體煤中的礦物質(zhì)及吡啶不溶有機(jī)物在一起。然后用蒸餾沉淀或過(guò)濾的方法分離掉液體產(chǎn)物中的固體。所得固體可用于氣化生產(chǎn)氫或用作過(guò)程所需要的燃料。
美國(guó)研究的先進(jìn)的煤直接液化法是SRC-I, SRC-II, EDS(Exxon Donor Solvent)和H-煤法。SRC-I生產(chǎn)的一種低硫、低灰產(chǎn)物稱作溶劑精制煤(SRC),而蒸餾產(chǎn)物用其他方法生
產(chǎn)。SRC-I法是一種非供氫溶劑的抽提方法,而SRC-II法循環(huán)部分常減壓渣油(其中包括作為催化劑的煤礦物質(zhì)),EDS的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用外部加氫,以提高介質(zhì)溶劑的供氫能力,而H-煤法使用沸騰床,可經(jīng)常地補(bǔ)充催化劑。(焦炭化驗(yàn)設(shè)備)
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