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本文对神府煤在高温下溶剂中的热溶解聚行为进行了探索,重点研究了不同温度和溶剂对神府煤的热溶性能的影响,探索了在不同催化剂下热溶物(HPC)的加氢液化性能和BF3/SBA-15催化剂的循环利用效果,并对HPC、残煤及加氢液化产物进行了分析表征。 实验结果表明,热溶的脱灰效果显著,灰分几乎全部转移至残煤中。以1–甲基萘(1–MN)为抽提溶剂在300–360℃之间,神府煤的热溶物产率随温度升高不断增加,360℃热溶率最高,为56％,进一步提高温度,热溶物产率明显下降。360℃为神府煤的热解温度,因而该温度下热溶物产率达到最高,而380℃时热溶物分子量有降低的趋势,表明热溶物有缩聚反应发生。 在1–MN中加入N–甲基–2–吡咯烷酮(NMP)或甲醇能进一步提高抽提率,特别是在1–MN中加入20%NMP后热抽提率在360℃时高达75%。加入NMP更有利于断裂煤中交联结构,使HPC中小分子增多。但是,同时加入这两种溶剂,抽提率反而降低,表明二者有相互作用,降低了神府煤的热溶解聚作用。 混合甲基萘油(CMNO)是一种比1–MN更有效的热抽提溶剂,在360℃时抽提率达66%,添加各种极性溶剂后均降低了其热溶效果,特别是加入甲醇后抽提率降低15%左右,表明其与溶剂中的某些活性组分的作用,导致溶剂的热溶效果降低。同时加入NMP和甲醇,二者之间有相互作用,神府煤的热溶效果减弱。 HPC的组成和分子结构对加氢液化总转化率和油产率影响较大。CMNO+10%甲醇对应HPC芳环缩合度较低,总转化率和油产率高达99%和55%,而喹啉(QN)的HPC因芳环缩合度较高,转化率只有86%,油产率为18%。 BF3/SBA–15对芳环缩合程度较低的热溶物表现出较好的加氢活性,而Ni–Mo–S/Al2O3对芳环缩合程度高的HPC也有很好的加氢催化活性。 1–MN+10%甲醇抽提的HPC加氢液化研究表明,BF3/SBA–15催化剂有良好的循环使用性能,在四次循环液化过程中,催化活性不断提高,总转化率和油收率均有所增加。对比煅烧和抽提两种去除模板剂的方法,发现煅烧制得的BF3/SBA–15催化剂循化催化活性更好。