低变质烟煤与不同类型油共炼反应特性

作     者：张宏文 张乾 涂椿滟 彭泽宇 黄伟 ZHANG Hongwen;ZHANG Qian;TU Chunyan;PENG Zeyu;HUANG Wei

作者机构：太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2023年第48卷第10期

页      面：3920-3927页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2018YFB0604600-01-03) 国际合作基地与平台资助项目(202104041101018) 国家自然科学基金面上资助项目(21975173) 

主　　题：煤油共炼 煤焦油 油浆 供氢能力 多环芳烃 

摘      要：煤油共炼是集煤直接液化和重油加氢转化为一体的高效工艺,对缓解国内石油供需矛盾,平衡能源结构,保障国家能源安全具有重要的战略意义。对比研究了以煤焦油、FCC(催化裂化)油浆、DCC(催化裂解)油浆为油样,分别与一种低变质烟煤共炼的反应特性。结果表明:FCC油浆和煤共炼的煤转化率最高,DCC油浆和煤共炼次之,煤焦油和煤共炼的煤转化率及液体油产率均较低。分析发现,油样中芳香烃的组成和含量不同是导致煤油共炼过程中煤转化率及产物组成差异的主要原因。共炼油样中的多环芳烃的供氢作用是反应过程中自由基加氢的重要途径。多环芳烃先与反应体系中的活性氢原子结合生成氢化芳烃,氢化芳烃则可结合稳定共炼过程中产生的自由基。对油样中1~5环类多环芳烃分析推断,相较于低环数芳烃,油中高环数芳烃供氢能力更强,故4环芳烃含量较高的FCC油浆共炼效果要强于3环芳烃含量较高的DCC油浆。煤焦油中芳烃主要源于煤中芳香结构断键,与煤样具有较好的互溶性,但其高环数芳烃含量较低,氢传递能力弱,导致其与煤共炼时煤转化率及液体油产率相对较低。将FCC油浆和煤焦油掺混作为共炼油时,煤焦油中的芳烃可以保障煤在反应体系中分散,而FCC油浆中的多环芳烃能保障反应体系的供氢能力,2者相互协同促进了煤油共炼过程中煤的转化。