煤与重油共液化及其协同效应研究

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油煤加氢共液化既能够弥补煤直接液化循环溶剂不足,也可以为劣质渣油提供有效利用途径,对于我国能源清洁高效利用具有非常重要的意义。本文以SM煤及FCC和DCC重油为原料,通过煤与重油单独加氢及油煤共加氢液化,结合产物结构组成分析,重点研究了不同条件对SM和重油共加氢液化性能,探讨了油煤加氢共液化过程的协同效应。研究结果表明:(1)SM变质程度较高、溶胀性能差、液化活性较低。非供氢溶剂甲苯中SM单独液化转化率低,产物以油气等轻质产物为主;四氢萘(THN)供氢溶剂中SM液化转化率最高可达71.0%,但是沥青烯和前沥青烯重质产物收率高。提高反应温度、延长反应时间、增大溶煤比可以不同程度促进SM液化,提高液化转化率和油气收率。(2)FCC和DCC都以芳香族组分为主,其中FCC脂肪族组分较多,DCC含较多的极性组分。液化温度范围内,DCC热稳定性高于FCC,高温条件下FCC主要为氢化芳香组分脱氢缩合,DCC以极性组分缩合为主,并生成正己烷不溶性产物(HI)。催化加氢可以实现重油的轻质化,降低重油极性组分含量,并有效抑制HI的形成。但是,溶剂供氢性能对重油单独催化加氢效果影响不明显。(3)两种重油都具有良好的供氢能力,无供氢溶剂下SM与FCC和DCC共加氢液化转化率最高分别达到88.5%和89.4%,重油与煤之间具有良好的协同作用。其中,DCC更适合与SM高温共液化。THN供氢溶剂可以抑制重质产物的形成,提高SM与重油共液化油气收率,但是液化转化率变化不明显。因此,重油与SM共加氢液化具有良好的协同效应,可以替代供氢溶剂用于SM加氢液化。
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