《不同煤活性顯微組分分離技術及液化轉化機理研究》是依託上海套用技術大學，由藺華林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：不同煤活性顯微組分分離技術及液化轉化機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：藺華林
- 依託單位：上海套用技術大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國煤炭資源豐富，煤液化技術在我國已實現工業化生產，但如何進一步提高油收率是一個亟待解決的問題。為了深入了解煤在液化等轉化過程的機理，研究和探索不同煤岩顯微組分的組成、結構和轉化性質及其差異已日趨重要，煤岩顯微組分的有效分離與富集則是進行研究探索的重要前提與基礎之一。傳統的煤岩顯微組分分離方法分離效率低，適合於實驗室研究使用。本項目旨在將傳統分離方法與現代離心分離技術相結合，研究出一種更好地適合煤岩顯微組分的分離方法，同時對分離出的活性顯微組分的組成結構進行研究，預測其在液化反應過程中的機理，並對活性組分進行高壓釜實驗，得出活性顯微組分的液化性能，進一步研究煤的液化機理。
結題摘要
煤炭在我國經濟高速發展進程中有著不可替代的地位，但煤炭的不清潔利用如燃燒等造成了嚴重的環境污染。本項目選擇黑岱溝煤作為長焰煤代表,對長焰原煤及其鏡質組、惰質組進行了分析表征，探究了三種樣品的結構差異，並構建了三種樣品的結構模型。在結構模型基礎上，通過量子化學計算、熱解及高壓釜試驗，探究了三種樣品的液化性能。實驗結果表明：（1）鏡質組含有較多的脂肪結構，原煤和惰質組含有較多的芳香結構。原煤結構中的芳香結構主要有芘、菲、萘、苯、吡啶及吡咯；鏡質組結構中不含有芳環縮合程度較高的芘和菲，只含有芳環縮合程度較低的萘以及縮合度為零的苯、吡啶及吡咯；惰質組結構中，芳環縮合程度較高的芘、菲和萘含量較高，縮合度為零的苯環結構數量較少。此外，惰質組結構中不含有吡啶結構，只含有吡咯結構。構建的原煤、鏡質組和惰質組結構式分別為C189H194N2O20、C214H218N2O20、C170H162N2O20。（2）鍵長、鍵級分布信息可在一定程度上可以反映煤的反應性。鍵長較長鍵的含量按鏡質組、原煤、惰質組依次遞減，鍵級較大鍵的含量按鏡質組、原煤、惰質組依次增加。三種樣品在熱解過程中，化學鍵的斷裂次序相似，不同之處在於斷裂化學鍵的數量。鏡質組中易斷裂的鍵含量最多，原煤次之，惰質組含量最少。此外，在熱解產物二氧化碳釋放之前，一些脂肪結構的碳碳鍵被破壞。（3）熱解過程中，原煤、鏡質組及惰質組中含相同碳數的不同物質隨溫度變化趨勢相似。原煤、鏡質組及惰質組熱解過程中逸出的氣體相同，且按逸出時間和變化規律大致可被分為四類。（4）原煤及其鏡質組的最優液化溫度為455℃，最優液化時間為60min。在最優液化溫度及時間下，原煤液化轉化率為83.50%，油收率為56.32%；鏡質組的液化轉化率為93.55%，油收率為72.44%。相比原煤來說，鏡質組表現出更高的液化轉化率及油收率。
