煤直接液化是一种煤的清洁高效利用技术,起到了对石油资源的补充和替代作用,对我国能源安全具有非常重要的意义,而在此工艺中存在供氢溶剂的不平衡问题,即供氢溶剂在循环过程中供氢能力在降低,这影响了煤直接液化技术的应用。供氢溶剂的结构决定了其供氢能力的强弱,因此我们将两种典型的供氢溶剂四氢萘和二氢蒽作为模型供氢溶剂,采用氢解煤的模型化合物的方式,研究了供氢溶剂的稳定性并分析供氢溶剂的不平衡问题的影响因素。本文的主要研究内容和结论如下:(1)通过四氢萘氢解煤的模型化合物反应,考察了煤的模型化合物丙苯、二苯乙烷和二苄醚,氢气,铁基催化剂以及非供氢组分对氢解反应中四氢萘的行为的影响。结果表明:在各种研究条件下,四氢萘的转化率范围为2%～12.4%。四氢萘的主要衍生物为萘和1-甲基茚,其次还有丁基苯、十氢萘、烷基四氢萘以及重质产物。三种煤的模型化合物均促进了四氢萘的转化,模型化合物的用量越多,衍生物萘的相对含量越高,丙苯促进烷基四氢萘的生成,二苯乙烷和二苄醚则提高了重质产物的相对含量,这说明三种煤的模型化合物生成的自由基会与四氢萘基发生反应。Fe1-xS催化剂明显地促进了四氢萘脱氢形成萘,降低了非供氢产物的产率,增加了溶剂的有效消耗。氢气促进了溶剂的加氢裂解反应形成非供氢产物,并且氢气压力越高,生成的非供氢产物越多,导致溶剂的不平衡;通过加入1-甲基萘和正十二烷两种非供氢组分降低了溶剂四氢萘的浓度,发现四氢萘的转化率下降,但整体溶剂的供氢能力也减弱了。(2)将二氢蒽作为三环氢化芳烃的代表来研究其稳定性,采用氢解实验的方式来考察煤模型化合物的用量、氢气、铁剂催化剂以及非供氢组分对二氢蒽的稳定性的影响。研究发现,二氢蒽在425℃下很不稳定,转化率最高达86.8%,煤的模型化合物的用量对二氢蒽的转化率影响较小;二氢蒽转化产物可分为五类:两环芳烃、烷基联苯类产物、三环部分氢化芳烃产物、脱氢产物和缩聚产物;分别改变丙苯、二苯乙烷和二苄醚的用量,发现用量越大,二氢蒽生成的脱氢产物的相对含量越高,其他产物的分布规律基本不变;氢气通过加氢裂化反应促进两环产物和加氢产物的形成,同时又抑制了脱氢产物的生成,氢气还轻微地增加了烷基联苯类产物的产量,导致二氢蒽的不平衡。与在四氢萘体系中的表现不同,催化剂对二氢蒽体系没有明显的影响。非供氢组分1-甲基萘和正十二烷的加入降低了二氢蒽的转化率,煤的模型化合物的转化率下降,也就是说减弱了整体溶剂的供氢能力。