7．1煤直接液化的意义和发展概况7．2煤加氢液化原理

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1、课题名称：§7.1煤直接液化的意义和发展概况§7.2煤加氢液化原理课题时限：2学时授课类型：综合课的传授教学目的：了解煤直接液化的意义和发展状况，工艺的特点；理解煤加氢液化原理，煤加氢液化中的主反应、加氢液化的产物、煤加氢液化的反应丿力程等；教学方法：讲授、提问、讨论、教学内容：§7.1煤宜接液化的意义和发展概况1.煤直接液化的意义2.煤直接液化的发展状况§7.2煤加氢液化原理1•煤与石油的比较2.煤加氢液化原理3.煤加氮液化中的主反应4.加氢液化的产物5.煤加氢液化的反应历程6.工艺特点教学重点：煤加氢液化原理，煤加氢液化屮的主反应，加氢液化的产物，煤加

2、氢液化的反应历程。教学难点：煤加氢液化原理，煤加氢液化中的主反应，加氢液化的产物，煤加氢液化的反应历程。教学资源：媒体素材（图像）、课件、教学过程：教学计划、备课、上课（1、激趣导入；2、新授；3、小结）、作业处置、参考资料：《煤化工基础》李玉林化学工业出版社2006北京《煤化工工艺学》陈启文化学工业出版社2008北京《煤化学产品工艺学》肖瑞华冶金工业出版社2006北京《煤液化技术》高晋生化学工业出版社2009北京作业题：1.简述加氢液化的产物有哪些？2.简述煤加氢液化中的主反应？才、结：§7.1煤直接液化的意义和发展概况煤直接液化概念、煤直接液化的工艺分

3、类§7.2煤加氢液化原理1.煤加氢液化原理加氮、裂解、脱灰2.煤加氢液化屮的主反应煤的热解、对自由基“碎片”的供氢3.加氢液化的产物4.煤加氢液化的反应历程5.工艺特点教学内容详细资料如下：§7.1煤直接液化的意义和发展概况1•煤直接液化的意义直接液化：将煤在较高温度(400°C以上)、和压力(lOMPa以上)，下与氢反应使其降解和加氢，从而转化为液体油类的工艺，故乂称加氢液化。2.煤直接液化的发展状况⑴发展状况1913年，德国柏吉斯(Bergins)首先研究了煤的高压加氢，从而为煤加氢液化技术奠定了基础。1927年在德国建立了世界第一个煤直接液化工厂，以

4、后乂建11套装置，在1944年总生产能力达到400万吨/年，为徳国捉供了发动战争用油。50年代中东廉价石油的大量开发，使煤液化失去竞争力。1973年石油价格暴涨之后，煤直接液化技术的开发又活跃起來。⑵开发的工艺美国开发了溶剂精制煤法(SRC),供氢溶剂法(EDS)、氢煤法(H-Coal)和催化两段液化工艺(CTSL)o日木NED0L工艺，超临界溶剂抽提法(SCE)煤和石油渣油联合加工工艺(简称COP工艺)。德国开发了新IG(NewIG)工艺和IGOR工艺。⑶工艺分类§7.2煤加氢液化原理1•煤与石油的比较⑴燃料H/C比值⑵燃料主体⑶煤屮矿物质2、煤加氢液化

5、原理煤和石油在结构、组成和性质上冇很大差异：①石油的H/C比高于煤，原油为1.76而煤只有0.3〜0.7,而煤氧含量显著高于石油，煤含氧2%〜21%,而石油含氧极少;②石油的主体是低分了化合物，而煤的主体是高分了聚合物；③煤中冇较多的矿物质。因此要把煤转化为油，需加氢，裂解和脱灰2.煤加氢液化中的主反应⑴煤的热解□当温度升至300°C以上时，煤受热分解，即煤的大分了结构中较弱的桥键开始断裂，打碎了煤的分子结构，从而产生大量的以结构单元为基体的自由基碎片，自由基的相对分子质量在数百范围。R-CH2-CH2-R'-RCH2•+R'CH2•⑵对自由基“碎片”的供

6、氢煤热解口由基“碎片”的加氢：RCII2•+R'CII2•+2H-RCH3+R'CH3□以及再缩聚反应：RCH2•+R'CH2•-RCH2-CH2R'2RCH2•-RCH2-CH2R2R'CII2•-R'CII2-CII2R'★反应中氢的来源有几个方面：①溶解于溶剂屮的氢在催化剂作用下变为活性氢（氢气中的氢分子被催化剂活化）:①溶剂油提供的或传递的氢（供氢溶剂碳氢键断裂产生的氢自由基）;②煤木身可供应的氢（煤分子中碳氢键断裂产牛的氢口由基）③化淫反应生成的氢（如C0+H20—C02+H2）。★采取以下措施对供氢有利：①使用有供氢性能的溶剂；②提高系统氢气压

7、力；③捉高催化剂的活性；④保持一定的II2S浓度等。⑶脱杂原子的反应①脱氧反应②脱硫反应③脱氮反应⑷结焦反应★防止结焦的措施：①提高系统的氢的分压②提高供氢溶剂的浓度③反应温度不要太高④降低循环油中沥青烯含量⑤缩短反应时间2.加氢液化的产物煤加组液化产物十I▼液固相气体苯抽提（残渣）（前沥育烯〉苯可溶物加环己烷或正己烷、不溶物可溶物（沥育烯）（油〉图6-3-01加氢液化产物分离流程图固体残渣：是不溶于毗噪或四氢咬喃部分，它是由未转化的煤、矿物质和外加催化剂组成。气体（包括两部分）：①杂原子的H20,H2S,NH3,C02和CO等；②气态Cl-C4o其产率与

8、煤种和工艺条件有关。液体：①前沥青烯：是指不溶于苯但口J溶于毗陀和