甲烷氣氛下煤直接液化的初步研究.pdf

1、我國是石油短缺、煤炭儲量相對較大的國家，為保證國家能源供應，開發(fā)煤直接液化技術有重要的經濟和戰(zhàn)略意義。我國目前的煤直接液化技術投資成本高，大約為1萬元/噸，為同等規(guī)模石油加工企業(yè)的6-7倍，而其中生產氫氣的成本就占到了總成本的三分之一甚至一半左右，氫耗量的多少直接影響煤直接液化的成本。若能用其他廉價易得的富氫氣體（例如天然氣、焦爐煤氣等）來代替氫氣作煤直接液化的氣氛，則可以大大地減少煤直接液化工藝工業(yè)化的投入，使其更具有經濟性和環(huán)保性。

2、
　　 本文考察了陜西榆林煤在煤直接液化過程中溶劑、氣氛對煤液化轉化率及產物的影響，著重研究了甲烷氣氛下該煤種的液化反應性，主要研究了負載金屬催化劑在純氫和純甲烷氣氛下煤直接液化過程中的應用對比。通過上述工作，得出以下主要結論:
　　 (1)在純四氫萘作溶劑的情況下，氫氣、氮氣、甲烷作氣氛的煤轉化率幾乎一致，說明溶劑供氫相對于氣氛供氫更加地迅速和有效，煤液化反應的氫傳遞首先進行得是溶劑供氫，同時優(yōu)秀供氫溶劑量足夠時會減弱

3、氣氛和催化劑在反應中起到的作用。
　　 (2)煤直接液化反應條件下甲烷的反應活性雖不如氫氣，但轉化率還是明顯高于氮氣下的，所以甲烷氣氛在煤直接液化反應中即使是在無催化劑的情況下也是具有一定活性的。
　　 (3)無催化劑條件下，當煤液化反應溶劑為純甲基萘或者與四氫萘的混合溶劑時，煤轉化率隨著氫氣在氫氣甲烷混合氣氛中比例的增加而增大，并且在反應溶劑中有四氫萘存在的情況下，氫氣對反應的促進作用更加明顯。
　　 (4)純

4、甲基萘作溶劑的情況下，反應中的氫氣和甲烷無協同效應;而隨著供氫溶劑四氫萘地加入，氫氣和甲烷氣氛開始出現協同效應，四氫萘加入量越多，協同效應明顯，說明溶劑對氫氣和甲烷在煤直接液化反應中的協同效應有一定的影響，溶劑供氫能力越強，氫氣和甲烷的協同效應越明顯。
　　 (5)采用等體積浸漬法制備的催化劑Ni/SAPO-34對甲烷氣氛下煤的液化反應催化效果明顯，反應總轉化率為57.6％，超過相同條件下純氫氣氣氛時煤的轉化率(54.6％)，并

5、且該催化劑比本文中其他催化劑催化效果都要好。
　　 (6)采用等體積浸漬法制備的催化劑Ni/SAPO-34，起主要催化作用的是載體SAPO-34，擔載金屬Ni起到了促進重質組分向輕質組分轉化的作用。催化劑Ni/SAPO-34中活性組分是金屬鎳，不是氧化鎳。
　　 (7)不同的金屬擔載在相同的分子篩上產生的催化效果是不一樣的，對于甲烷氣氛，單質鎳擔載在分子篩上的催化效果最好，銅次之，氧化鉛最差。將氧化鉛擔載在三種分子篩上制