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神华高惰质组煤直接液化循环溶剂加氢与表征的研究

作　者: 肖鹏飞
导　师: 张德祥；李克健
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 煤炭直接液化惰质组循环溶剂加氢工艺参数
分类号: TQ529.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

神华直接液化示范装置原料煤为神东煤,其特点是惰质组含量高且波动大,这将对液化用煤的选择、煤的液化性能、液化工艺及操作条件产生较大影响。在煤炭直接液化装置的连续运转过程中,实际使用的溶剂是煤直接液化自身产生的中质油和重质油混合油,称作循环溶剂,其主要组成是2～4环的芳烃和氢化芳烃。本试验通过对神华直接液化液化示范装置的循环原料油在不同反应温度下的进行加氢,考察了340℃、350℃、360℃、370℃、380℃、390℃不同反应温度下加氢反应对溶剂性质的影响；并将这些不同反应条件加氢后所得的循环溶剂的中质组分(馏程在220℃～330℃之间)和重质组分(馏程＞330℃)混合成一定配制比的配比溶剂,并用以上配比溶剂参与实验室的高压釜煤液化反应,考察了不同溶剂在实际煤液化反应中供氢性能的好坏。本试验发现加氢工艺条件在反应温度380℃,空速1.5h-1,反应压力13.7MPa,气液比为800 Nm3/t下,所生产出的循环溶剂的供氢性能最高。最后对一个每天处理干煤5000t煤液化示范厂的经济效益进行预算,如果使用本实验中的最优反应条件下加工的循环溶剂,将使得该厂一年的经济效益得到1.78亿元的提升。本试验对于惰质组煤液化示范厂的循环溶剂加氢工艺调整方法和最优工艺参数的设定,有一定的参考价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
前言  10-11
第1章文献综述  11-26
  1.1 煤直接液化技术的发展过程  11
  1.2 煤直接液化的基本原理与反应机理  11-13
    1.2.1 煤直接液化的基本原理  11-12
    1.2.2 煤直接液化的反应机理  12-13
  1.3 煤炭直接液化典型工艺  13-18
    1.3.1 德国IG和IGOR工艺  14-15
    1.3.2 美国H-Coal、CTSL和HTI工艺  15-16
    1.3.3 美国EDS工艺和日本的NEDOL工艺  16-17
    1.3.4 神华直接液化技术  17-18
  1.4 煤直接液化的溶剂  18-22
    1.4.1 溶剂的分类  18-19
    1.4.2 溶剂的作用和特点  19-20
    1.4.3 溶剂性质对煤液化的影响  20
    1.4.4 煤液化对溶剂的质量要求  20
    1.4.5 循环溶剂  20-22
  1.5 溶剂加氢参数及其影响  22-24
    1.5.1 反应压力  22
    1.5.2 反应温度  22-23
    1.5.3 反应停留时间  23
    1.5.4 气液比  23-24
    1.5.5 氢耗量  24
  1.6 选题目的及研究内容  24-26
    1.6.1 选题目的  24
    1.6.2 研究内容  24-26
第2章试验装置与方案  26-35
  2.1 试验原料  26-30
    2.1.1 原料油  26
    2.1.2 反应氢气  26
    2.1.3 硫化剂  26-27
    2.1.4 钝化剂  27
    2.1.5 加氢催化剂  27-30
  2.2 试验装置流程  30-33
    2.2.1 加氢反应装置  30-32
    2.2.2 实沸点蒸馏仪  32
    2.2.3 其他仪器  32-33
  2.3 试验方案  33-34
    2.3.1 加氢反应条件  33
    2.3.2 加氢试验  33
    2.3.3 油品切割与配比  33-34
    2.3.4 溶剂分析表征  34
  2.4 计算方法  34-35
    2.4.1 油收率计算  34
    2.4.2 气产率计算  34
    2.4.3 氢耗计算  34-35
第3章溶剂性质分析  35-50
  3.1 温度、空速对溶剂基本性质的影响  35-39
    3.1.1 结果与图表  35-38
    3.1.2 分析与讨论  38
    3.1.3 结论  38-39
  3.2 温度、空速对气产率的影响  39-42
    3.2.1 结果与图表  39-41
    3.2.2 分析与讨论  41
    3.2.3 结论  41-42
  3.3 氢耗对溶剂油结构组成的影响  42-47
    3.3.1 结果与图表  42-45
    3.3.2 分析与讨论  45-46
    3.3.3 小结  46-47
  3.4 溶剂油各馏分收率及其组成变化  47-48
    3.4.1 结果与图表  47-48
    3.4.2 分析与讨论  48
    3.4.3 小结  48
  3.5 本章小结  48-50
第4章配比溶剂的煤液化试验分析  50-60
  4.1 配比溶剂性质组成分析  50-53
    4.1.1 结果与图表  50-52
    4.1.2 分析与讨论  52
    4.1.3 结论  52-53
  4.2 配比溶剂的煤液化反应分析  53-58
    4.2.1 结果与图表  54-56
    4.2.2 分析与讨论  56-57
    4.2.3 结论  57-58
  4.3 配比溶剂与示范厂溶剂对比  58-59
    4.3.1 结果与图表  58
    4.3.2 分析与讨论  58
    4.3.3 小结  58-59
  4.4 本章小结  59-60
第5章经济效益估算  60-64
  5.1 神华高惰质组煤液化示范厂经济性  60-63
  5.2 小结  63-64
第6章总结  64-65
参考文献  65-69
致谢  69

神华高惰质组煤直接液化循环溶剂加氢与表征的研究

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