煤直接液化基础教学ppt课件.ppt
《煤直接液化基础教学ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《煤直接液化基础教学ppt课件.ppt(37页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、煤液化煤液化直接液化直接液化间接液化间接液化液体燃料、液体燃料、化学品、化化学品、化工原料工原料高压加氢高压加氢合成气合成气 3.1.1 3.1 3.1 概述概述煤煤+氢气氢气液体产物液体产物+气体产物气体产物+固体固体残渣残渣 合成气合成气+氢气氢气液体产物液体产物+气体产物气体产物+固体石蜡固体石蜡 H/C比(煤比(煤 0.21,石油,石油 1.62.0),),N、 S、O含量,无机矿物质含量,无机矿物质烷烃、环烷烃(石油),芳香烃(煤)烷烃、环烷烃(石油),芳香烃(煤)3.1.2 煤直接液化的可能性煤直接液化的可能性 都是由都是由C、H元素组成元素组成 大大分子分子 小小分子分子 断键断
2、键 H/CH/C比比 加氢加氢3.1.3 煤直接液化工艺过程煤直接液化工艺过程高温、高压、氢气环境 桥键断裂、自由基加氢减压蒸馏、过滤、萃取、沉降 脱除无机矿 物和未反应煤催化加氢 提高H/C原子 比、脱除杂原子3.2 煤直接液化的宏观化学煤直接液化的宏观化学3.2 煤直接液化的宏观化学煤直接液化的宏观化学产物:产物:前沥青烯前沥青烯 沥青烯沥青烯 油油 焦炭、半焦焦炭、半焦供氢足供氢足供氢不足供氢不足煤直接液化的反应过程煤直接液化的反应过程脱杂原子反应脱杂原子反应 脱氧原子脱氧原子 醚基、羧基、羰基易脱除,羟基不易醚基、羧基、羰基易脱除,羟基不易 脱除脱除 脱硫原子脱硫原子 脱氮原子脱氮原子
3、3.2 煤直接液化的宏观化学煤直接液化的宏观化学煤直接液化的宏观化学煤直接液化的宏观化学3.3 煤直接液化的反应机理煤直接液化的反应机理3.3 煤直接液化的反应机理煤直接液化的反应机理裂解为分子量较小的产物裂解为分子量较小的产物中等分子量产物中等分子量产物活化氢的来源?活化氢的来源?煤本身煤本身外界供给氢气外界供给氢气供氢溶剂供氢溶剂反应放出氢反应放出氢3.3 煤直接液化的反应机理煤直接液化的反应机理3.4 煤炭性质与液化特性的关系煤炭性质与液化特性的关系 煤炭加氢液化的煤炭加氢液化的随煤的变质程度增加随煤的变质程度增加 而增加而增加 泥炭泥炭 年轻褐煤年轻褐煤 褐煤褐煤 高挥发分烟煤高挥发分
4、烟煤 380),反应时间延长,或在强供氢溶剂中并加大硫),反应时间延长,或在强供氢溶剂中并加大硫添加量,由穆斯保尔谱可看出添加量,由穆斯保尔谱可看出FeSO47H2O也可转变为也可转变为Fe1-xS,推测其变化机理为:推测其变化机理为: FeSO47H2O FeSO4H2O+6H2O 2FeSO4H2O+SFe2O(SO4)2+H2S+H2O(2-x)Fe2O(SO4)2+3(2-x)H2+6S2FeS2+2Fe1-xS+(2-x)H2O+2(2-x)H2SO4 (1-x)FeS2+(1-2x)H2Fe1-xS+(1-2x)H2S 所以所以Fe基催化剂基催化剂+S总的催化效果是总的催化效果是H
5、2-H2S-Fe1-xS协同作用的结果。协同作用的结果。 3.7 煤直接液化催化剂煤直接液化催化剂3.7.3 3.7.3 煤直接液化催化剂种类煤直接液化催化剂种类二、金属氧化物催化剂二、金属氧化物催化剂1. 金属氧化物催化剂研究的历史金属氧化物催化剂研究的历史世界上第一个煤液化工厂(德国的世界上第一个煤液化工厂(德国的Leuna褐煤加氢液化厂)褐煤加氢液化厂) 氧化钼氧化钼 美国矿物局美国矿物局 50年代年代 各种过渡金属催化剂各种过渡金属催化剂对煤液化的作用对煤液化的作用 60年代年代 钼酸铵钼酸铵 中试厂试验中试厂试验 70年代初年代初 钼酸钴钼酸钴 大量的实验结果表明大量的实验结果表明钴
6、、钼、钌、铑、钯和铂等过渡金属的氧化物钴、钼、钌、铑、钯和铂等过渡金属的氧化物都都 是煤和煤衍生物液体的均相催化剂。是煤和煤衍生物液体的均相催化剂。日本北海道大学日本北海道大学 MoO3+TiO2,MoO3+SnO2,MoO3+SnO2+Fe2O3三种三种催化剂性能最好,尤其是催化剂性能最好,尤其是MoO3+SnO2+Fe2O3催化剂催化剂 为什么过渡金属对煤液化有活性?为什么过渡金属对煤液化有活性?$ 过渡金属通过对氢分子的化学吸附形成过渡金属通过对氢分子的化学吸附形成化学吸附键化学吸附键,致使被吸附分子的电子几何结构发生变化致使被吸附分子的电子几何结构发生变化$ 中等强度的化学吸附中等强度
7、的化学吸附达到最大催化活性达到最大催化活性$ 过渡金属具有过渡金属具有未结合的未结合的d电子电子或或空余的杂化轨道空余的杂化轨道$ 氢分子分解成具有自由基特性的氢分子分解成具有自由基特性的活性氢原子活性氢原子$ 活性氢原子与自由基结合使自由基成为稳定的低分活性氢原子与自由基结合使自由基成为稳定的低分子油品子油品3.7 煤直接液化催化剂煤直接液化催化剂3.7.3 3.7.3 煤直接液化催化剂种类煤直接液化催化剂种类三、卤化物催化剂三、卤化物催化剂有效提高沥青烯转化为油类,尤其是汽油的选择性有效提高沥青烯转化为油类,尤其是汽油的选择性 各种金属卤化物中各种金属卤化物中ZnClZnCl2 2,ZnB
8、rZnBr2 2,ZnIZnI2 2,SnClSnCl2 22H2H2 2O O的催的催化效果最好。产物中苯不溶物很少,化效果最好。产物中苯不溶物很少, 油品产率较高油品产率较高 熔融金属卤化物活性很高,使用熔融金属卤化物活性很高,使用1 1:1 1金属卤化物作催化金属卤化物作催化剂时可以得到剂时可以得到45455555转化率的汽油馏分(转化率的汽油馏分(C C4 4200200前馏前馏分)。分)。 用金属卤化物作催化剂时,在用金属卤化物作催化剂时,在H H2 2中加入中加入5%HCl5%HCl,可进一,可进一步提高煤液化转化率,达到步提高煤液化转化率,达到101025%25%。3.7 煤直接
9、液化催化剂煤直接液化催化剂3.7.3 3.7.3 煤直接液化催化剂种类煤直接液化催化剂种类卤化物催化剂卤化物催化剂ZnCl2催化剂催化剂 廉价易得廉价易得 活性适宜于煤液化,汽油馏分多活性适宜于煤液化,汽油馏分多 水解反应与其它卤化物相比,比较稳定水解反应与其它卤化物相比,比较稳定 容易回收容易回收(使用过的使用过的ZnClZnCl2 2催化剂可经空气燃烧使之再生催化剂可经空气燃烧使之再生)但卤化物催化剂同时也存在着以下但卤化物催化剂同时也存在着以下缺点缺点:1 1)使用卤化物作催化剂的最大难题是腐蚀性严重,)使用卤化物作催化剂的最大难题是腐蚀性严重,至今没有找到很好的解决方法。至今没有找到很
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 直接 液化 基础 教学 ppt 课件
限制150内