煤直接液化残渣性能及应用研究进展
2021-04-03张雅婕薛永兵刘振民
洁净煤技术 2021年5期
张雅婕,薛永兵,刘振民
(太原科技大学 化学与生物工程学院,太原 030021)
0 引 言
中国能源现状是“富煤,缺油,少气”,油气资源严重不足,但是从资源消费来看,石油资源的需求量却逐年上升,2013年石油资源消费量为7.1亿t,2018年上升至8.8亿t。为缓解石油开采条件复杂且生产成本高的困境,实现石油供应多元化,减少对进口石油的依赖,从能源安全的角度出发,在国家大力支持下,神华集团煤制油工程于2007年完成煤炭液化转化工艺技术百万吨级的煤制油工艺示范装置,于2008年底投煤试产,生产流程顺利打通,生产出成型的油渣成品,产出合格的柴油和石脑油,获得了可行的煤液化技术,实现了由煤炭资源制备油品,同时也实现了煤炭资源的清洁高效利用。但是,煤加氢液化产物经减压蒸馏回收油品与气体的同时,产生了约30%的煤直接液化残渣(DCLR),这部分残渣的分离与应用将直接影响煤液化工艺的完整性和成本。
1 煤直接液化残渣的组成与性质
经减压蒸馏后的DCLR是一种相对分子质量较大、杂原子含量高、极性很强的物质[1],其中高黏度与高杂原子含量是残渣的2个主要特征,这与DCLR中存在的沥青烯等组分直接相关。残渣的软化点一般小于180 ℃,使其能够保持一定的流动性以便泵送。
1.1 组成与结构特性
DCLR的化学组成包含重油、有机沥青烯、前沥青烯、有机大分子残渣、无机灰渣、催化剂等,含有S、N、O等极性杂原子结构[2],LI等[3]发现,通过氢键,π-H键、π-π键等分子间的相互作用力,DCLR中的杂原子结构被缩合芳香族化合物组成的胶囊包裹。……
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