煤轉(zhuǎn)化的化學(xué)基礎(chǔ)-4煤液化課件

煤炭轉(zhuǎn)化的化學(xué)基礎(chǔ)-IV劉振宇第一、二次作業(yè)情況煤的直接液化煤炭轉(zhuǎn)化的化學(xué)基礎(chǔ)-IV劉振宇第一、二次作業(yè)情況1作業(yè)一1、 本節(jié)課你學(xué)到了什么（舉出最重要的三個(gè)方面的認(rèn)識(shí)）？

很多同學(xué)回答的好，說(shuō)了自己的認(rèn)識(shí)。 一些同學(xué)羅列了我的講課內(nèi)容，沒(méi)有自己的認(rèn)識(shí)。2、 限制煤炭長(zhǎng)期利用的主要因素是哪個(gè)？ 是探明可采儲(chǔ)量？還是燃煤CO2的排放量？（用數(shù)字分析）

很多同學(xué)扣題回答了?；趦山M數(shù)據(jù)“煤炭的探明可采儲(chǔ)量”和“燃煤CO2的排放量”進(jìn)行了計(jì)算分析。 有些基于宏觀知識(shí)、報(bào)紙知識(shí)泛泛的談（沒(méi)有科學(xué)的方式） 個(gè)別的說(shuō)題目沒(méi)有意義（沒(méi)有理解學(xué)習(xí)的意義）作業(yè)一1、 本節(jié)課你學(xué)到了什么（舉出最重要的三個(gè)方面的認(rèn)識(shí)）2作業(yè)一2、限制煤炭長(zhǎng)期利用的主要因素是哪個(gè)？ 是探明可采儲(chǔ)量？還是燃煤CO2的排放量？（用數(shù)字分析）基于2個(gè)數(shù)據(jù)煤炭的探明可采儲(chǔ)量＝1萬(wàn)億噸燃煤CO2的排放量＝1萬(wàn)億噸x0.7x44/12＝2.57萬(wàn)億噸另外需要3個(gè)數(shù)據(jù)大氣中現(xiàn)有多少CO2（質(zhì)量、濃度）2.57萬(wàn)億噸CO2會(huì)將大氣中的CO2增加到多少（質(zhì)量、濃度）大氣中CO2的濃度與升溫的關(guān)系自己的分析有人將燃燒產(chǎn)生CO2的重量通過(guò)密度計(jì)算出體積，再除以大氣的體積得到大氣中增加的CO2濃度（存在問(wèn)題？）作業(yè)一2、限制煤炭長(zhǎng)期利用的主要因素是哪個(gè)？基于2個(gè)數(shù)據(jù)有人3作業(yè)二1、 依據(jù)煤的結(jié)構(gòu)模型，分析煤熱解升溫速率與揮發(fā)產(chǎn)物的量和品質(zhì)的關(guān)系 很多同學(xué)沒(méi)有依據(jù)煤的結(jié)構(gòu)模型分析，而是抄書上的泛泛的描述。2、從機(jī)理的角度分析煤熱解的核心反應(yīng)

前一題“依據(jù)煤的結(jié)構(gòu)模型”分析熱解，就是機(jī)理的分析，從可能的反應(yīng)中看看共同經(jīng)歷的步驟是什么，很多同學(xué)盲目地堆積了一些書上的信息。

雖然發(fā)生的反應(yīng)很多，但都經(jīng)由自由基過(guò)程。作業(yè)二1、 依據(jù)煤的結(jié)構(gòu)模型，分析煤熱解升溫速率與揮發(fā)產(chǎn)物的4

中國(guó)CO2總排放量：世界第二作為負(fù)責(zé)任的地球人：認(rèn)真解決CO2問(wèn)題CO2問(wèn)題

中國(guó)CO2排放量高是不可改變的（人多，國(guó)土大）是合情合理的–排放水平CO2排放量（億噸/年）

美國(guó)中國(guó)俄國(guó)印度日本德國(guó)澳大南非英國(guó)韓國(guó)利亞

人均排放量：遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家作為同樣權(quán)利的地球人，我們應(yīng)如何認(rèn)識(shí)CO2的問(wèn)題？人均CO2排放量（億噸/年/人）

美國(guó)中國(guó)俄國(guó)印度日本德國(guó)澳大南非英國(guó)韓國(guó)利亞中國(guó)CO2總排放量：世界第二CO2問(wèn)題中國(guó)CO2排放量高5單位GDP的CO2排放量（kg/$）

美國(guó)中國(guó)俄國(guó)印度日本德國(guó)澳大南非英國(guó)韓國(guó)利亞

我國(guó)生產(chǎn)效率低，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化的階段性改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高生產(chǎn)率、節(jié)約資源

可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)CO2排放的大幅度降低CO2問(wèn)題–能源效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)煤炭問(wèn)題？單位GDP的CO2排放量（kg/$）美國(guó)中國(guó)俄6煤的直接液化煤轉(zhuǎn)化的化學(xué)基礎(chǔ)-4煤液化ppt課件7煤基產(chǎn)品煤燃燒轉(zhuǎn)化固體–焦炭、炭材料氣體–工業(yè)用燃?xì)狻⒚裼萌細(xì)?、合成氣化學(xué)品–焦油化學(xué)品（芳烴）、氨、甲醇液體–車用燃料間接液化（ICL）直接液化（DCL）

汽油柴油含氧燃料煤基產(chǎn)品煤燃燒固體–焦炭、炭材料間接液化（ICL）直接液8發(fā)明與早期進(jìn)展FriedrichBergius（1884-1949，德國(guó)）1907獲得博士學(xué)位（萊比錫大學(xué)，化學(xué)）1913發(fā)明煤直接液化,1931年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)德國(guó)建成世界上第一座直接液化廠（30萬(wàn)噸/年）36-44 德國(guó)建成12套直接液化廠423萬(wàn)噸/年二戰(zhàn)期間英國(guó) 15萬(wàn)噸/年日本 中國(guó)撫順（1942，連續(xù)運(yùn)行1000h，未能正式投產(chǎn)）法國(guó)、意大利、朝鮮、…二戰(zhàn)后德國(guó)煤液化工廠大部分被盟軍拆除，有的轉(zhuǎn)向精煉石油1950

廉價(jià)的中東石油→直接液化生產(chǎn)和研發(fā)停止發(fā)明與早期進(jìn)展FriedrichBergius（1884-9煤直接液化的歷史1973、1979

兩次世界石油危機(jī)→DCL研究蓬勃發(fā)展 美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本、前蘇聯(lián)、…

多種工藝、實(shí)驗(yàn)室－數(shù)百噸/天德國(guó)－IGOR（1981，200t/d）美國(guó)－SRC（50t/d）

EDS（1986，250t/d）

H-Coal（600t/d）蘇聯(lián)－低壓加氫（1983，5t/d）日本－BCL（1986，50t/d）高晉生、張德祥《煤液化技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社，北京，20051990s

石油價(jià)格下跌，研發(fā)減緩美國(guó)－CFFLS（DOE）日本－NEDOL（1996，150t/d）中國(guó)－煤科總院（1983－，0.1t/d）煤直接液化的歷史1973、1979兩次世界石油危機(jī)→10煤直接液化的歷史2004 中國(guó)神華（6t/d）2008

神華（100萬(wàn)噸/年運(yùn)行）2015 神華（320萬(wàn)噸/年）神華6t/d神華100萬(wàn)噸/年煤直接液化的歷史2004 中國(guó)神華（6t/d）神華6t11BergiusInvention191312Plants4.2Mt/yWWII1stPlant0.3Mt/y1927190019201940196019802000煤直接液化的技術(shù)發(fā)展許多工藝，但無(wú)工業(yè)應(yīng)用公開文獻(xiàn)中稀有核心化學(xué)、化工信息定義與分類不一致，工藝對(duì)比表面，缺乏核心認(rèn)識(shí)NEDOL150t/d

83-98EDS250t/d

79-83IGOR+200t/d81-90SRC-I&II50/25t/d65-81H-Coal600t/d80-83Pyrosol6t/d77-88LSE3t/d88-92BCL50t/d81-90CTSL2t/d80-88HTI3t/d96-03Shenhua6t/d2003-Shenhua1Mt*/y2004-Bergius12Plants1stPlant1900112煤直接液化的宏觀化學(xué)煤揮發(fā)分固定碳灰分水分液體氣體殘?jiān)康漠a(chǎn)物可利用的產(chǎn)物煤直接液化的宏觀化學(xué)煤揮發(fā)分液體目的產(chǎn)物可利用的產(chǎn)物13H/C=0.8＋H2O

氣化CO、H2煤直接液化的宏觀化學(xué)汽油柴油H/C～2催化加氫H2H/C=0.8＋H2O氣化CO、H2煤直接液化的宏觀14煤直接液化的宏觀化學(xué)Coal自由基加熱斷鍵目前的認(rèn)識(shí)：和自由基大小相近的產(chǎn)物加氫縮聚大分子固體產(chǎn)物煤直接液化包括三個(gè)目的煤大分子(M=5000-10000)破碎為油小分子(M～200)H/C比從0.8提高至1.9從油品中脫除S、N、O等雜原子煤直接液化的宏觀化學(xué)Coal自由基加熱斷鍵目前的認(rèn)識(shí)：和自由15煤直接液化的宏觀化學(xué)煤直接液化反應(yīng)的核心

“自由基產(chǎn)生速率”和“加氫速率”匹配溫度400－450oC氫壓15－30MPa工藝上如何實(shí)現(xiàn)？煤直接液化的宏觀化學(xué)煤直接液化反應(yīng)的核心溫度氫壓工藝上如何實(shí)16煤直接液化的過(guò)程煤要以粉的形式液化→

磨煤固體煤粉輸送？→管路、閥門→部分液化后怎么辦？加液相介質(zhì)－油（循環(huán)油）供氫溶劑催化劑產(chǎn)物的分離油渣循環(huán)油加氫阻力？氣泡煤粒油煤直接液化的過(guò)程煤要以粉的形式液化→磨煤固體煤粉輸送？→17煤直接液化過(guò)程的必備單元磨煤 （包括：干燥）制氫 （氣化、水煤氣變換）制漿 （煤＋油＋催化劑）煤漿預(yù)熱液化分離（氣-液、液-液、液-固）油品加工（脫硫、脫氮、脫氧、脫金屬、芳烴轉(zhuǎn)化）殘?jiān)茫ㄈ紵?、氣化、…）煤直接液化過(guò)程的必備單元磨煤 （包括：干燥）18煤直接液化的工藝分析煤油:需要許多加氫過(guò)程合理的界定：DCL僅包括煤（固體）的液化過(guò)程煤在不同條件下加氫的反應(yīng)器數(shù)為DCL的段數(shù)定義煤(固體)加氫DCL過(guò)程液體產(chǎn)物加氫煉油工藝煤油品煤液化工藝缺乏對(duì)這兩個(gè)過(guò)程的區(qū)分已有的對(duì)比缺乏共同基礎(chǔ)煤直接液化的工藝分析煤油:需要許多加氫過(guò)程合理的界定19煤直接液化工藝介紹－EDS新鮮H2氣體循環(huán)H2制漿煤管式反應(yīng)器預(yù)熱器閃蒸加氫反應(yīng)器H2減壓蒸餾石腦油燃料油去氣化焦化爐循環(huán)油“煤”經(jīng)過(guò)一次加氫一段液化加氫的循環(huán)溶劑425-450oC17.5MPa煤直接液化工藝介紹－EDS新鮮H2氣體循環(huán)H2制漿煤管式預(yù)熱20煤直接液化工藝介紹－H-Coal石腦油新鮮H2制漿煤預(yù)熱循環(huán)H2氣體蒸餾油殘?jiān)鼭{態(tài)反應(yīng)器閃蒸常壓蒸餾減壓蒸餾中質(zhì)循環(huán)油輕循環(huán)油

一段液化425-455oC20MPa,CoMo未加氫的循環(huán)溶劑煤直接液化工藝介紹－H-Coal石腦油新鮮H2制漿煤預(yù)熱循環(huán)21循環(huán)溶劑加氫石腦油SeparatorSeparatorSeparator煤

一段液化加氫的循環(huán)溶劑Pyrite,430-465oC17-19MPa煤直接液化工藝介紹－NEDOL循環(huán)H2氣體石腦油燃料油常壓蒸餾減壓蒸餾漿態(tài)反應(yīng)器殘?jiān)A(yù)熱制漿新鮮H2催化劑加氫反應(yīng)器循環(huán)溶劑加氫石腦油SeparatorSeparatorSep22循環(huán)溶劑液化石油氣石腦油柴油SeparatorSeparatorSeparator

一段液化加氫的循環(huán)溶劑Redmud470oC30MPa煤直接液化工藝介紹－IGOR+煤制漿新鮮H2催化劑循環(huán)H2氣體殘?jiān)赫麴s減壓蒸餾加氫反應(yīng)器漿態(tài)反應(yīng)器預(yù)熱循環(huán)溶劑液化石油氣石腦油柴油SeparatorSeparat23循環(huán)溶劑慮餅蒸餾油熱裂解液化反應(yīng)器Separator溶劑回收CSTR反應(yīng)器不飽和溶劑Filter一段液化無(wú)催化劑410-440oC,1-2MPa加氫的循環(huán)溶劑煤直接液化工藝介紹－LSE煤新鮮H2循環(huán)H2氣體殘?jiān)赫麴s減壓蒸餾制漿循環(huán)溶劑慮餅蒸餾油熱裂解液化反應(yīng)器Separator溶劑CS24煤直接液化工藝介紹－CTSL新鮮H2煤催化劑制漿預(yù)熱循環(huán)H2氣體殘?jiān)脱h(huán)油漿態(tài)反應(yīng)器漿態(tài)反應(yīng)器液固分離油常壓蒸餾分離器分離器400-410oC17MPa430-440oC17MPa兩段液化未加氫的溶劑煤直接液化工藝介紹－CTSL新鮮H2煤催化劑制漿預(yù)熱循環(huán)H225Separator油殘?jiān)黅olueneToluene循環(huán)溶劑分離溶劑萃取Separator兩段液化未加氫循環(huán)溶劑UltrafineFe400-440oC,17MPa煤直接液化工藝介紹－HTI新鮮H2煤催化劑循環(huán)H2氣體油常壓蒸餾減壓蒸餾加氫反應(yīng)器漿態(tài)反應(yīng)器預(yù)熱制漿Separator油殘?jiān)黅olueneToluene循環(huán)溶劑26減壓蒸餾加氫減壓蒸餾新鮮H2循環(huán)H2氣體煤催化劑制漿預(yù)熱殘?jiān)脱h(huán)油常壓蒸餾分離器分離器煤直接液化工藝介紹－神華漿態(tài)反應(yīng)器漿態(tài)反應(yīng)器鐵催化劑445-455oC,18MPa兩段液化加氫的循環(huán)溶劑減壓加氫減壓新鮮H2循環(huán)H2氣體煤催化劑制漿預(yù)熱殘?jiān)脱h(huán)27煤直接液化工藝對(duì)比－油收率兩段液化一段液化

油收率逐步提高，達(dá)～70%

兩段液化提高油收率低階煤液化收率高

LSE的高收率源于溶劑萃取?煤直接液化工藝對(duì)比－油收率兩段液化一段液化油收率逐步提高，28新工藝HTI，LSE和IGOR+

工藝生產(chǎn)低硫油

NEDOL數(shù)據(jù)可能不對(duì)煤直接液化工藝對(duì)比－油的硫含量新工藝HTI，LSE和IGOR+煤直接液化工藝對(duì)比－油的硫29新工藝煤直接液化工藝對(duì)比－油的氮含量HTI，LSE和IGOR+

工藝生產(chǎn)低N油新工藝煤直接液化工藝對(duì)比－油的氮含量HTI，LSE和IGO30新工藝煤直接液化工藝對(duì)比－油的氫含量HTI，LSE和IGOR+

工藝生產(chǎn)的油含H高新工藝煤直接液化工藝對(duì)比－油的氫含量HTI，LSE和IGO31煤直接液化技術(shù)的發(fā)展自由基碎片產(chǎn)生和加氫的平衡催化劑與反應(yīng)器供氫溶劑190019201940196019802000Single-stage,HPTwo-stageSingle-stageSRC,EDS,H-Coal,IGOR+,NEDOL,BCL,Pryosal,LSECTSL,HTI,ShenhuaTechnicallevel溫度：變化不大（425－455oC）單段→兩段壓力:70MPa17MPa催化劑:大顆粒納米顆粒循環(huán)油加氫？煤直接液化技術(shù)的發(fā)展自由基碎片產(chǎn)生和加氫的平衡190019232現(xiàn)代煤直接液化工藝應(yīng)有的特征

兩段液化

-優(yōu)化裂解和加氫的匹配（溫度不同）

-提高轉(zhuǎn)化率

超細(xì)催化劑

-減少催化劑用量

-加強(qiáng)對(duì)縮聚反應(yīng)的抑制

-溫和液化條件（壓力）

循環(huán)油加氫

-提高加氫能力，強(qiáng)化對(duì)縮聚反應(yīng)的抑制

-溫和液化條件現(xiàn)代煤直接液化工藝應(yīng)有的特征兩段液化超細(xì)催化劑循環(huán)油加33不同煤種的直接液化行為一般認(rèn)為含H高、含揮發(fā)分高的煤的液化率較高惰質(zhì)組難液化，鏡質(zhì)組、半鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組容易液化液化難度：年輕褐煤<褐煤<高揮發(fā)分煙煤<低揮發(fā)分煙煤油收率數(shù)據(jù)煙煤次煙煤褐煤煙煤次煙煤褐煤不同煤種的直接液化行為一般認(rèn)為油收率數(shù)據(jù)煙煤次煙煤34煤直接液化催化劑開始不用催化劑，油品粘度大，操作困難，70MPa也不行用Mo/Fe催化劑才解決了問(wèn)題。金屬氧化物Beanshaw煤，450oC，9.7MPa初壓，2h金屬用量（%）轉(zhuǎn)化率（%）無(wú)51Fe1.876Mo1.887Ni0.2591Pb2.487…？？“催化劑”形態(tài)粒度溶劑煤中硫煤中無(wú)機(jī)組分…為什么都能催化二戰(zhàn)前德國(guó)和英國(guó)：基本研究了周期表中的所有元素主要催化劑：鐵系、其他金屬氧化物、金屬鹵化物煤直接液化催化劑開始不用催化劑，油品粘度大，操作困難，7035煤直接液化催化劑催化劑的作用?－催化什么過(guò)程：煤轉(zhuǎn)化？熱解產(chǎn)物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化？穩(wěn)定熱解產(chǎn)物？－催化過(guò)程發(fā)生的位置？（煤顆粒表面？孔道內(nèi)？循環(huán)油中？）－如何催化：供H（H的來(lái)源）？斷鍵（C-C鍵）？二者都有？煤直接液化的特點(diǎn)對(duì)催化劑的要求－一次性、廉價(jià)－分離和轉(zhuǎn)化中的環(huán)境問(wèn)題鐵催化劑、納米、簡(jiǎn)易制備煤直接液化催化劑催化劑的作用?煤直接液化的特點(diǎn)對(duì)催化劑的要求36煤液化的目的是給煤加H（轉(zhuǎn)化為油）→

直接加H2？關(guān)于煤加氫的認(rèn)識(shí)從鍵能的角度看： H-S-H的鍵能小，容易給煤加H

循環(huán)油中的芳烴分子容易給煤加H

如：四氫萘、9,10－二氫蒽等煤粒被循環(huán)油包覆，H2的傳質(zhì)？H-H的鍵能高煤直接加氫困難＋4H→←四氫萘萘HHHHHHHH煤液化的目的是給煤加H（轉(zhuǎn)化為油）→直接加H2？關(guān)于煤加37Gas20-70MPaH2LiquidCoal 400-470oC

煤自由基產(chǎn)生>400oC

高H2壓下的自由基反應(yīng)

-煤自由基之間

-煤自由基與供氫溶劑產(chǎn)生是H-催化劑表面上的H-H2S可以產(chǎn)生的H

R1R2HH-donorsolventcokeH2H2catalystFe-S煤直接液化技術(shù)的發(fā)展核心“自由基產(chǎn)生速率”和“加氫速率”的博弈HH2S煤直接液化機(jī)理認(rèn)識(shí)黑盒子猜測(cè)Gas20-738煤直接液化小實(shí)驗(yàn)研究工業(yè)過(guò)程（噸級(jí)） 連續(xù)反應(yīng)，通過(guò)蒸餾分離產(chǎn)物小實(shí)驗(yàn)（克級(jí)） 間歇反應(yīng)，通過(guò)溶劑萃取分離產(chǎn)物溶劑萃?。喾N溶劑順序萃?。òǎ哼^(guò)濾、蒸發(fā)）四氫呋喃萃取不溶物－殘?jiān)扇芪铮D(zhuǎn)化率甲苯萃取不溶物－前瀝青烯可溶物不溶物－瀝青烯可溶物－油己烷萃取問(wèn)題：溶劑雜質(zhì)、與液化產(chǎn)物的作用產(chǎn)物在蒸發(fā)中損失產(chǎn)物不穩(wěn)定（數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化）煤直接液化小實(shí)驗(yàn)研究工業(yè)過(guò)程（噸級(jí)） 連續(xù)反應(yīng)，通過(guò)蒸餾分離39煤直接液化的機(jī)理認(rèn)識(shí)（有機(jī)部分）問(wèn)題：氣體收集與分離困難（由差減得到）前瀝青烯、瀝青烯的轉(zhuǎn)化過(guò)程－自由基？煤大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)小分子惰性成分自由基碎片前瀝青烯瀝青烯油+氣焦煤直接液化的機(jī)理認(rèn)識(shí)（有機(jī)部分）問(wèn)題：煤大分子小分子惰性成分40煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)模型很多，基本都是冪級(jí)數(shù)的，一級(jí)、二級(jí)等一級(jí)： 液化速率r=f(T,Cs,t)

不涉及機(jī)理二級(jí)： r=dx/dt=k2(a-x)(b-x) 機(jī)理？

x=煤轉(zhuǎn)化為苯可溶物的轉(zhuǎn)化率；

a=一定溫度下煤可被苯萃取的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)（≤1）

b=開始時(shí)供氫溶劑的分?jǐn)?shù)（b=1.0）

k2=

二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù) 積分得：

[ln]=k2t

a(b-x)b(a-x)1(b-a)煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)模型很多，基本都是冪級(jí)數(shù)的，一級(jí)41煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)Wiser（猶他煙煤在四氫萘中溶解）煤溶解時(shí)轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系（800min）二級(jí) 一級(jí)煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)Wiser（猶他煙煤在四氫萘中溶解）煤42煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)-與反應(yīng)機(jī)理的關(guān)系？（自由基本質(zhì)？）-a值的確定？-動(dòng)力學(xué)表達(dá)式的問(wèn)題？轉(zhuǎn)化率的意義？Wiser（猶他煙煤在四氫萘中溶解）

初期：二級(jí)

r=dx/dt=k2(a-x)(b-x)

后期：一級(jí)

r=dx/dt=k2(a-x)煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)-與反應(yīng)機(jī)理的關(guān)系？（自由基本質(zhì)？）43煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)集總動(dòng)力學(xué)

把煤(C)液化成前瀝青烯(P)、瀝青烯(A)、油(O)、殘?jiān)?R)集總為4個(gè)組分

把C分成三部分： C1-易反應(yīng)，直接轉(zhuǎn)化為油（部分O）

C2-反應(yīng)為P、A、部分O（無(wú)縮聚）

C3-不反應(yīng)，即RC2OAPk1k4k3k6k5dC2/dt=-(k1+k3)C2dP/dt=k1C2-(k6+k4)PdA/dt=k3C2+k4P–k5AdO/dt=k5A+k6P分的細(xì)，但與機(jī)理無(wú)關(guān)-全部為一級(jí)反應(yīng)-各產(chǎn)物定義含混，難決定各物質(zhì)的濃度

(C1,C2,C3,P,A,O)-考慮逆反應(yīng)增加過(guò)多動(dòng)力學(xué)常數(shù)，無(wú)意義煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)集總動(dòng)力學(xué)集總為4個(gè)組分把C分成三44煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分布活化能模型（Vand，1943）總反應(yīng)：許多不可逆、動(dòng)力學(xué)常數(shù)不同的平行一級(jí)反應(yīng)的總和f(E):活化能分布函數(shù)（假設(shè)函數(shù)形式，實(shí)驗(yàn)確定參數(shù)） C1(E1) C2(E2)C … Ci(Ei) …本質(zhì)：細(xì)化的一級(jí)平行反應(yīng)，冪級(jí)數(shù)形式煤直接液化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分布活化能模型（Vand，1943）f45煤液化動(dòng)力學(xué)Time(t)orConversion(x)ActivityofReactant‘Coal’煤液化反應(yīng)通常反應(yīng)

Coal=Coali按：可逆、一級(jí)反應(yīng)處理r=kiCi分布活化能模型-煤中不同組分的反應(yīng)性隨時(shí)間的變化?-產(chǎn)物種類和品質(zhì)?“煤”的反應(yīng)性不均一，且隨轉(zhuǎn)化率或反應(yīng)時(shí)間而變

r=kCr?反應(yīng)物的性質(zhì)不隨轉(zhuǎn)化率或反應(yīng)時(shí)間而變-

質(zhì)量作用定律反應(yīng)動(dòng)力學(xué)形式：冪級(jí)數(shù)

r=kCr煤液化動(dòng)力學(xué)Time(t)orConversion(46煤直接液化的“殘?jiān)绷?殘?jiān)s為進(jìn)料的30％組成 煤中的礦物質(zhì)、催化劑、未反應(yīng)的煤、瀝青烯

重油（30－50wt％）性質(zhì) 細(xì)粒固體、高黏度、組成間的密度差小分離 過(guò)濾、減壓蒸餾、超臨界溶劑脫灰等用途 氣化制H2

黏度高產(chǎn)生進(jìn)料問(wèn)題 燃燒 黏度高產(chǎn)生進(jìn)料問(wèn)題低品質(zhì)利用

材料 煉焦配煤的黏結(jié)劑 炭素材料 道路瀝青改性劑高品質(zhì)利用

重油 返回液化反應(yīng)器→可被（液化催化劑）轉(zhuǎn)化？ 加氫精制→可被（精制催化劑）轉(zhuǎn)化？煤直接液化的“殘?jiān)绷?殘?jiān)s為進(jìn)料的30％用途 氣化制H247煤與劣質(zhì)有機(jī)物共液化煤與石油渣油、廢塑料、廢橡膠、生物質(zhì)（鋸末、糞便）、廢紙煤與石油渣油最有前途，進(jìn)行了大規(guī)模的實(shí)驗(yàn) 將渣油當(dāng)作循環(huán)油（減少循環(huán)油量，因循環(huán)油含有很多油品） 煤與渣油的反應(yīng)溫區(qū)接近，渣油可做溶劑、含可供H的芳烴煤與廢塑料、廢橡膠、生物質(zhì)（鋸末、糞便）、廢紙、…不可做溶劑、反應(yīng)溫區(qū)不接近，難以供H廢塑料、廢橡膠自身是良好的液化原料、產(chǎn)物品質(zhì)好煤與劣質(zhì)有機(jī)物共液化煤與石油渣油、廢塑料、廢橡膠、生物質(zhì)（鋸48神華:由FeSO4制備的納米FeOOH活性高于FeS2and、用量少、油收率高TotalConversion,%100806040200XFSMYLYZCatalystoncoalResidue,400oC,30minResidue,425oC,30minResidue,450oC,30minTransformationofcatalystinliquefaction(EXAFS)Compatibilityofcatalystwithcoal(conversion)

中科院煤化所：FeSO4浸漬于煤上 在煤表面生成FeOOH、液化過(guò)程中轉(zhuǎn)化為Fe1-XS

高分散FeOOH非常重要

國(guó)內(nèi)煤液化Fe催化劑的研究神華:由FeSO4制備的納米FeOOHTotalConv49inputoutput-Gas-liftreactor

取代反應(yīng)器底部的漿態(tài)泵高氣速、高氣含率反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單北京化工大學(xué)進(jìn)行的冷模研究我國(guó)煤直接液化反應(yīng)器研究cokeformation上海6t/dPDU研究氣含率中科院過(guò)程所計(jì)算機(jī)模擬氣相H2濃度溫度液相H2濃度固體分布產(chǎn)物分布inputoutput-Gas-liftreactor50煤直接液化的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展熱效率（～6