新疆东疆褐煤加氢液化研究：优化条件与性能分析

"新疆东疆褐煤直接加氢液化特性" 本文主要研究了新疆东疆褐煤的直接加氢液化特性，旨在实现该地区褐煤的清洁高效利用。通过对新疆东疆褐煤的煤质和组成分析，研究人员发现这种煤具有高挥发分和高H/C原子比的特性，这表明其具有较高的液化活性，约为90%。 在500mL搅拌式高压釜中进行了加氢液化过程调控试验。实验中，通过调整反应温度、反应压力和停留时间，探讨了这些因素对氢耗率、气产率、转化率、油产率和沥青质产率的影响。结果显示，在相对缓和的反应条件——430℃的反应温度、15MPa的反应压力和60分钟的停留时间下，煤的转化率可达94%，油产率为57%。这些数据与传统的更严苛条件（450℃、17MPa、60分钟）下的表现相当，显示出新疆东疆褐煤作为直接加氢液化原料的优良性质。温和的反应条件有助于保持反应器温度的稳定，从而降低大型液化设备的能耗。 过程调控实验表明，反应温度的提升至430℃促进了煤和沥青质向油和气的转化，导致转化率和油产率的增加。高氢压则有利于氢气在液化体系中的溶解，稳定自由基碎片，有助于稠环芳烃加氢转化为小分子。然而，当停留时间延长至90分钟时，铁系催化剂的活性相Fe7S8可能逐渐转变为Fe9S10或FeS等非活性态，导致催化能力下降，促进沥青质的缩聚反应，从而使得转化率和油产率降低，沥青质产率增加。 0.01t/d的连续试验进一步验证了这些结论。直接加氢液化得到的初级油保留了煤的部分结构组成特性，具有高密度、高芳烃、高氮低硫的品质。20℃下，<220℃馏分油的密度为851.2kg/m³，220~350℃馏分油的密度为953.5kg/m³。两种馏分油的主要成分都是单环芳烃，占比约60%。这主要是由于多环芳烃在液化过程中被转化为单环芳烃的结果。 新疆东疆褐煤的直接加氢液化具有显著的潜力，能够在不牺牲效率的情况下，实现煤的清洁高效转化，为煤炭资源的可持续利用提供了新的途径。同时，对反应条件的优化调控对于提高液化产品的质量和经济效益至关重要。