临氢缓和条件下的煤油共炼技术研究及初步工艺设计

摘要

本论文主要研究临氢缓和条件下的煤油共炼技术，分别考察反应温度、氢压力、反应时间、溶剂油性质、煤性质以及油煤比对煤液化率、半焦性质以及液化油性质的影响，并完成煤油共炼装置的初步设计。 随着反应温度的升高，煤液化率呈现先增加后减小的趋势；在较低温度范围内，随着反应温度的升高，半焦中挥发分呈现逐渐下降趋势而灰分呈现增加趋势，随着温度进一步升高，挥发分含量增加，固定碳含量减少，而灰分含量持续增加。同时，随着反应温度的升高，液化油中汽油组分呈现逐渐减小趋势，柴油组分基本呈现增加趋势，重油组分则呈现逐渐增加趋势，油品中 nH/nC呈现逐渐减小的趋势，杂原子 S、N含量则呈现逐渐增加趋势。 随着氢压力的增加，煤液化率呈现逐渐增加的趋势；半焦中挥发分和固定碳总量减少，灰分量逐渐增加；汽油组分呈现逐渐下降趋势，柴油组分则相对比较稳定，重油组分呈现逐渐增加的趋势；油品中H含量以及nH/nC均呈现逐渐增大的趋势，杂原子S含量则呈现逐渐减少趋势，而N含量并无明显变化。 随着反应时间的延长，煤液化率呈现先增加后减小的趋势；挥发分含量降低，固定碳含量降低，灰分含量则相对上升；液化油中汽油组分呈现先增加后减小的趋势，柴油组分呈现先增加后减小的趋势，重油组分基本呈现逐渐减小的趋势；nH/nC呈现先减小后增加的趋势，杂原子S含量呈现逐渐减小的趋势。 对于易液化的褐煤，油浆作为溶剂比煤焦油作为溶剂时煤的液化率高，对于烟煤，煤焦油作为溶剂比催化裂化油浆作为溶剂时煤的液化率高。与以催化裂化油浆作为溶剂相比，以煤焦油作为溶剂所得到的液化油中的轻组分含量高，重组分含量低，nH/nC较大，杂原子S、N含量低。 煤的挥发分含量越高，nH/nC比越大，液化性能越好。煤中参加反应的主要组分是挥发分，固定碳有少部分会参与反应，而灰分则不参与反应。 根据实验所得到基础数据，完成一套煤油共炼装置的初步设计。

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