煤直接液化技术-----.ppt

直接液化用煤？ 氮可能存在的形式：咔唑、喹啉、苯并喹啉、丫啶和苯并丫啶等。 液化粗油中的氮含量也是随馏分沸点升高而增加，在较轻的馏分中，单环、双环杂环氮化物占主导地位，而稠环含氮化合物则浓缩在较重的馏分中。 氮化合物又分为碱性化合物和非碱性化合物两类，一般五元氮杂环的化合物为非碱性化合物，其余为碱性化合物。 脱氮反应是所有脱杂原子反应中最难的，杂环氮化合物在C-N键氢解之前，必须进行杂环的加氢饱和。 对于多环杂环氮化物的进一步研究显示，杂环氮化物的加氢活性顺序为：三环〉双环〉单环 苯环的存在可提高氮杂环的加氢活性，且在杂环氮化物中杂环的加氢活性比芳烃高的多。 * * * 煤直接液化 1）脱氮 * * * 煤直接液化 1）脱氮 * * * 煤直接液化 1）脱氮 * * * 煤直接液化 2）脱硫 硫可能存在的形式：硫醇类RSH、二硫化物RSSR、硫醚类RSR和杂环含硫化合物（噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩和萘苯并噻吩及其衍生物）。 一般煤液化粗油中的硫化合物含量低于石油馏分，硫醇通常富集于低沸点馏分中，随沸点上升，硫醇含量显著下降； 杂环硫化物普遍存在于各馏分中，随沸点增加，多苯并噻吩和芳烃缩合噻吩及其衍生物含量增加。 各种有机含硫化合物在加氢脱硫中的反应活性与分子大小和结构有关，当分子大小相同时，一般按如下顺序递减：硫醇〉二硫化物〉硫醚〉噻吩类 同类硫化物中，分子量较大，分子结构较复杂的，反应活性一般较低。 * * * 煤直接液化 2）脱硫 二苯并噻吩的加氢脱硫活性影响因素有： 溶剂与硫化物对加氢脱硫活性位的竞争吸附，溶剂的吸附能力越强，对加氢脱硫反应的阻滞作用越大，溶剂的竞争吸附顺序为：二甲苯十氢萘四氢萘 若溶剂比硫化物更易气化，则由于溶剂气化使液相中硫化物浓度的提高导致加氢脱硫反应速率增加，如二甲苯和正十六烷溶剂，虽然二甲苯的吸附能力强，但它容易挥发，结果是二甲苯对二苯噻吩的加氢脱硫反应的阻滞效应小于正十六烷； 氢在溶剂中的溶解度也有影响，因为不同的溶解度会导致催化剂表面有效浓度改变而表现出不同的活性。 * * * 煤直接液化 2）脱硫 * * * 煤直接液化 2）脱硫 * * * 煤直接液化 3）脱氧 液化粗油中氧化物含量远高于石油馏分，石油馏分中的有机氧化物以羧酸和酚类为主，液化粗油中含氧化物主要是酚类和呋喃类。 不同类型的氧化物加氢脱氧的活性变化很大，一般认为，醚类的加氢脱氧相对容易，呋喃类最难，酚类介于二者之间，而醇和酮则是最易转化的。 * * * 煤直接液化 3）脱氧 * * * 煤直接液化 3）脱氧 1）不饱和烃的加氢饱和反应 2）烃类的加氢裂化反应 3）烃类的异构化反应 * * * 煤直接液化 5.2 .2 烃类的加氢反应 煤液化粗油中的不饱和烃以芳烃为主，烯烃含量相对较低，且烯烃加氢反应很快。 现代分析手段表面，煤液化粗油中的芳烃主要有四类： 单环芳烃，包括苯和烷基苯、苯基（或苯并）环烷烃； 双环芳烃，包括萘和烷基萘、联苯和萘苯并环烷烃； 三环芳烃，如蒽、菲及其烷基化物； 多环化合物 * * * 煤直接液化 1）不饱和烃的加氢饱和反应 芳烃加氢的目的是生产芳烃含量满足产品规格要求的汽油、柴油，特别是新的环保标准对油品中的芳烃含量由更加严格的要求。 芳烃特别是多环芳烃在催化剂表面的吸附较强，易进一步缩聚，最终形成焦炭，导致催化剂失活，因此芳烃饱和加氢反应对延长加氢装置的操作周期也是十分重要的。 多环芳烃中，最容易加氢的环是芳香性最低的环，第一加氢活性顺序为：蒽〉萘〉菲〉苯 同是三环的蒽和菲的加氢活性差别可能是由于菲电子密度较低，其吸附强度较弱所致。 * * * 煤直接液化 1）不饱和烃的加氢饱和反应 * * * 煤直接液化 1）不饱和烃的加氢饱和反应 * * * 煤直接液化 1）不饱和烃的加氢饱和反应 * * * 煤直接液化 1）不饱和烃的加氢饱和反应 * * * 煤直接液化 1）不饱和烃的加氢饱和反应 从化学角度看，加氢裂化反应是催化裂化反应叠加加氢裂化反应，其反应机理是正碳离子机理。 烃类最初在酸性位上被催化异构化和裂化的反应规律与催化裂化反应是一致的，所不同的是由于大量氢和催化剂中加氢组分的存在而生成加氢产物（如二次裂化和生焦反应）的进行，这正是导致加氢裂化与催化裂化两种工艺过程在设备、操作条件、产品分布和产品质量等诸多方面不同的原因所在。 烷烃的加氢裂化反应 环烷烃的加氢裂化反应 芳烃的加氢裂化反应 * * * 煤直接液化 2）烃类的加氢裂化反应 * * * 煤直接液化 ①烷烃的加氢裂化反应 烷烃的加氢裂化，其产品的典型特征有： 在低、中等原料转化率情况下，原料异构物的选择性高； 原料异构物的纯一次裂化在碳数上对称分布； 不生成甲烷，乙烷、丙烷的生成量也相对