煤液化油中低级酚生成的影响因素研究.pdfVIP

第 3期 (总第 172期) 煤 化 工 No．3(TotalNo．172) 2014年 6月 CoalChemicalIndustry Jun．2014 煤液化油中低级酚生成的影响因素研究 马博文L2，李文博L2，朱晓苏1．z，毛学锋l_，赵 鹏 l_ (1．国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京 100013； 2．煤炭科学研究总院北京煤化工分院，北京 100013) 摘 要 为了探究反应温度 、反应压力、催化剂添加量 以及供氢溶剂对褐煤直接液化油中低级酚生成的影 响以及低级酚生成的机理 ，利用模型化合物邻苄基苯酚在煤直接液化条件下进行加氢反应。实验结果表明：邻 苄基苯酚在液化条件下主要发生桥键断裂反应生成低级酚 ，苯环不易被加氢饱和。温度升高对促进邻苄基苯酚 桥键断裂有利 ；压力升高则不利于其桥键断裂 ；铁系催化剂添加量的增加会促进桥键 断裂；供氢溶剂四氢萘相 比十氢萘会抑制低级酚的生成。邻苄基苯酚加氢液化的产物以苯酚与甲苯为主，邻甲酚与苯相对较少。 关键词 煤 ，直接液化 ，邻苄基苯酚 ，低级酚 文章编号：1005—9598(2014)一03—0022—04 中图分类号：TQ529．1 文献标识码 ：A 引 言 化因素的工艺参数对低级酚生成的影响Ⅲ，并从分子 层面提出了低级酚的生成机理。 我国煤炭资源储量丰富 ，一直是主要的能源及 化工原料 ，当前煤炭主要用于发电、炼焦等传统工 1 实 验 业，存在资源利用率低和环境污染严重等问题。煤 OH r，L、-c№．1， 炭直接液化是一种重要的洁净煤技术 ，也是一种战略 实验药品为模型化合物邻苄基苯酚 t．j 储备技术 ，在原油价格高位运行 的条件下，可成为缓 (分析纯)，供氢溶剂为四氢萘 (分析纯)和十氢萘 (分 解对石油严重依赖的选择之一。褐煤变质程度低 ，是 析纯)，催化剂为 Fe0。。 煤直接液化的优选煤种。褐煤液化产物油中含有多种 实验在 118mL机械搅拌盐浴加热高压釜中进 酚类化合物 ，且含量丰富 ]，酚类化合物是宝贵的化 行 ，模型化合物与供氢溶剂质量 比为 1：l，搅拌速率 工原料和重要的精细化工中间体，具有很高的经济附 为 320r／min。在向高压釜充氢气至实验氢初压前 ，首 加值。因此，有效利用煤 中丰富的酚类，可以提高煤直 先需要对高压釜内空气进行氮气置换 ，再进行氢气置 接液化的经济性。以往大量的研究集中在确定酚类分 换 ，以保证高压釜内空气被完全置换出。实验时 ，先将 布及分离提取上 ]，对于经济价值较高的低级酚的生 盐浴加热到一定温度后，再将高压釜放入盐浴中，从 成机理也进行 了一定程度的研究∞]，但并未从分子层 而达到快速升温的目的，升温速率约 8O℃／min。 面解释低级酚的生成机理。由于煤大分子结构中连接 高压釜实验结束后 ，待釜内温度降至室温 ，取气 基本结构单元间的桥键及适合液化的煤种基本结构 样进行气相色谱分析 。釜内液相产物由二氯 甲烷洗 单元中苯环数较少，故本文选择带有酚羟基的邻苄基 出，经过离心、过滤等处理后 ，采用气相色谱进行定 苯酚作为模拟真实煤 的模型化合物 ，研究 了反应温 性 、定量分析。气相色谱仪采用安捷伦公司的 7890A