不同原料的煤-油共处理研究及其供氢性分析

摘要

本论文首先考察了5种重油包括轮古常渣(LGAR)、Du-84超稠油(Du-84)、孤岛减渣(GDVR)、大庆减渣(DQVR)和辽河减渣(LHVR)分别与内蒙褐煤、神华烟煤加氢共处理之间的适应性,考察了N,N二甲基甲酰胺(DMF)溶胀煤、传统担载铁催化剂和采用DMF溶胀负载铁催化剂对两种配煤与重油共处理的影响。引入化学指针葸来揭示煤-重油加氢共炼的加氢性能和几种重油的供氢性能,讨论了溶胀效应,传统担载铁催化剂和溶胀负载铁催化剂的两种制备方法对体系加氢性能的影响,初步揭示了煤-重油共炼匹配性的因为。
　　 通过对煤-重油共炼的适应性的考察发现:5种重油和2种煤之间有不同的适应性。DMF的溶胀作用能够显著促进煤-重油加氢共炼的液化性能,但对不同重油-煤体系的影响效果存在一定的差异,其中对于LGAR和Du-84的配油共炼体系的促进效果比较明显。传统担载铁催化剂能够起到很好的催化作用,促进体系的液化收率,其加氢液化的效果比单用DMF的溶胀的促进效果明显；与传统担载铁催化剂相比,通过DMF溶胀方法负载的铁催化剂的液化效果更好,使Du-84-内蒙褐煤体系的液化率最高可达88％。
　　 化学指针葸的引入发现:重油的供氢性能并不是控制重油与煤加氢共炼的唯一关键因素,供氢性能良好的重油并不一定是与煤加氢共炼良好的溶剂。气相分子氢的存在,使配油的供氢性有所增加,有利于分子氢向多环芳烃实现氢转移过程。DMF的溶胀作用处理配煤后,可以提高化学探针葸在重油与煤加氢共炼时的加氢能力,从而抑制煤的缩聚反应,减少焦的生成。与传统担载铁催化剂相比,溶胀负载铁催化剂不仅能提高共炼体系中化学探针葸的加氢指数,而且还实现了化学指针葸深度加氢生成八氢蒽。这表明在溶胀负载铁催化剂存在下煤-油共炼体系的加氢能力较好,从而促进了煤-重油共炼反应向更高的液化率转化。