五彩湾煤及其显微组分直接液化中的气相产物.pdf

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1、第39卷第1期煤炭转化VoL39No．12016年1月C0ALC0NVERS10NJan．2016五彩湾煤及其显微组分直接液化中的气相产物杜帅"常海洲周仕林。杨群”贾承政李静摘要在微型高压反应釜中，将五彩湾煤(WCW)及其镜质组(WCWV)和惰质组(WCWI)加氢液化，用气相色谱分析气体产物组成．结果表明，在380℃时，气体产率的次序为：镜质组>惰质组>五彩湾煤；在420℃时，气体产率的次序为：镜质组>五彩湾煤>惰质组；三种样品在液化过程中，C～C烷烃类气体(以下简称C～C)及C0气体含量随温度升高的变化趋势不同，对于WCW，C～C及CO气体含量随温度升高

2、增加较明显；对于WCWI，C～C及CO气体含量随温度升高略有增加；对于WCwV，C～C及CO气体含量随温度升高反而降低；液化气体产物的分布特点为：C～C含量依次为CH>C。H>C。H>CH。，其总量约为CO气体的3倍，在C～C中CH约占67，C。H。约占22％，在C0气体中CO含量约占69，气相产物总体呈现出“富”烷烃、“富”甲烷及“富”二氧化碳的特性．关键词五彩湾煤，加氢液化，显微组分，气相产物，气相色谱中图分类号TQ529．1为煤直接液化气体产物的高效利用提供参考．考虑0引言到煤本身是各显微组分构成的混合体，原煤液化气体的分布特性与显微组分密切相关，对

3、于煤中单个煤炭直接液化是实现石油替代的重要技术[1。]，显微组分的研究就格外重要．_4_另外，对气体产物气体是煤液化过程的主要产物之一．国内外对煤直分布特性的探讨有助于丰富对煤液化机理的认识．接液化过程的油产率和转化率作了大量研究，但对本实验通过对五彩湾煤及其显微组分直接液化过程中于气体产物的分布特性鲜见报道．然而，煤直接液化气体变化特性的研究，考察温度及显微组分对气体分中气体的产量不可忽视，如中国先锋煤通过德国布的影响．IGOR工艺所得液化气体产率约为17；神华上湾煤在日本1t／dPSU装置上的实验结果显示，液化1实验部分气体产率约为18．¨l虽然，目前

4、的工艺过程仅是1．1实验原料对液化气体进行简单的净化处理，然后循环利用，但应注意的是，液化气体中除含有氢气外，还含有浓度实验所用煤样为五彩湾煤(WCW)及其显微组较高的烃类气体、cO和cO。．因此，有必要探讨液分镜质组(WcwV)和惰质组(WCWI)，其工业分化气体中烃类气体、CO和CO的含量及分布特性，析、元素分析和煤岩分析结果见表1．表1五彩湾煤及其镜质组和惰质组的工业分析与元素分析及煤岩组分Table1ProximateandultimateanalysisandpetrograpliccomponentsofWCW，WCWVandWCWI1．2实验

5、装置与分析仪器型高压反应釜；湿式气体流量计型号为LML-1；气相反应器为大连通达反应釜厂生产的CJF一0．05色谱仪由上海欧华分析仪器厂生产，型号为CAZ-9160．*国家自然科学基金资助项目(21276156)．1)硕士生；2)博士、教授(通信作者)；3)副教授；4)硕士、助教，上海理工大学理学院，200093上海；5)硕士、助教，上海理工大学实验室管理与服务中心，200093上海收稿日期：2O15—06—19；修回日期：2015-09—105O煤炭转化体产物的生成；在420。C时，(徊量一算)一+3．15，1．3实验方法即原煤气产率的测量值高于计算值，

6、表明五彩湾原实验采用0．05L微型高压反应釜，称取2．0000g煤在液化过程中镜质组与惰质组间存在协同作用有煤样(200目)，转移至反应釜内，四氢萘为供氢溶助于气体产物的生成．∞∞巧加悸m0剂，溶煤比为2：1，催化剂Fe。O。按煤样质量的4．2加入，助催化剂硫的加入量为FeO。的0．42．2温度对烷烃类气体产率的影响倍．充入高纯氢气至5MPa，待釜内温度达到设定温图2为不同温度下WCW，WCWI及WCWV度后，恒温6Orain，反应结束后迅速将釜温降低至液化所得c～C气产率的比较．由图2可知，在室温，收集气体．由LML-1型湿式气体流量计测量380℃时C～

7、C气产率顺序为：WCWIWVW>wVWI，并且镜2．1温度对液化气体产率的影响质组中含有较多的烷基侧链和醚键等官能团结构，图1为在380℃和420℃时，各样品直接液化表现出良好的液化特性．因此，从煤样的化学结构特的总气产率．由图1可知，在380℃时气产率大小依点考虑，C～C含量次序应为WCWI

8、煤c～c4气产率明显高于长4332211O国05O5O5O5O酝1