褐煤非液化中度催化加氫增黏改性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤的加氫工藝是煤炭加工利用的一條重要途徑，將無黏結(jié)性的低變質(zhì)煤種在溫和條件下進(jìn)行加氫提質(zhì)處理，目的是使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǖ酿そY(jié)性，且可作為用于煉焦的改質(zhì)煤資源，對低階煤資源的拓展利用意義重大。本文將在褐煤加氫工藝中添加催化劑和富氫的塑料，試圖通過改變褐煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)達(dá)到增黏改性效果。
　　在高壓釜加氫裝置上，氫氣氣氛中對褐煤進(jìn)行了加氫、催化加氫和添加聚丙烯塑料(PP)共混催化加氫實(shí)驗(yàn)。研究了催化加氫增黏的可能性和反應(yīng)條件的選擇，同時(shí)對

2、反應(yīng)后的產(chǎn)物分別進(jìn)行了黏結(jié)性的測定、紅外光譜分析、氣相色譜分析和熱分析及對加氫煤的官能團(tuán)的詳細(xì)分析，通過增黏煤中部分結(jié)構(gòu)特性的改變來對加氫反應(yīng)機(jī)理做進(jìn)一步的分析。研究的主要結(jié)果如下:
　　1.在反應(yīng)溫度350℃、10MPa氫壓下，褐煤加氫和催化加氫反應(yīng)8小時(shí)后，煤的結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，煤中脂肪結(jié)構(gòu)顯著增多，熱解反應(yīng)性明顯提高，煤的黏結(jié)性顯著提高和改善，催化加氫煤的黏結(jié)指數(shù)從零提高到19.21;催化加氫煤的黏結(jié)指數(shù)要強(qiáng)于非催化加氫煤

3、。
　　2.褐煤、硫酸亞鐵催化劑和塑料單獨(dú)與共熱解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，褐煤與塑料存在重疊的熱解溫度區(qū)間，硫酸亞鐵分析純在前倆者的相互作用區(qū)間里幾乎不失重;催化劑的添加使煤樣在低溫段處的失重百分比增加，在中溫段失重百分比減少，且最大失重速率對應(yīng)溫度都向前推移，此時(shí)失重速率也都增大;添加聚丙烯塑料后，混合催化煤樣的最大失重速率和對應(yīng)溫度，相比未加塑料前都偏大。
　　3.在350℃催化加氫反應(yīng)條件下，由于存在聚丙烯分解生成的自由基與煤產(chǎn)