褐煤加氢

褐煤温和加氢液化过程中酚羟基反应行为研究

马博文

　　煤虽然宏观上富碳,但含有富氢低碳的结构,特别是中低阶煤（褐煤和高挥发分烟煤）,其可挥发的低碳组分甚至可达40%以上,其中包含简单芳香结构和多种含氧官能团结构。这些低碳组分可与富碳组分“分离”,直接生成低碳液/气燃料和芳烃、酚类等重要化学品。酚类化合物是农药、医药、印染及香料等多个精细化工行业的宝贵原料和重要的精细化工中间体,具有很高的经济附加值。煤中的酚羟基和醚氧键是液化油中酚羟基的来源。因此,对煤直接液化油中酚类物质的生成机理的研究十分必要。 本论文的主要研究内容：选择了两种具有代表性的模型化合物对褐煤加氢液化过程中酚羟基反应进行模拟,并考察了酚羟基反应的影响因素,提出褐煤酚羟基在温和液化条件下的反应机理;依据模型化合物生成低级酚的优化反应条件,对艾丁褐煤进行直接液化高压釜实验,验证适宜模型化合物生成低级酚的条件是否对煤具有类比性。 本研究得到以下几点结论： （1）2-萘酚加氢产物为四氢萘、萘、2-四氢萘酮、2-四氢萘酚。酚羟基加氢生成羰基,继续加氢发生脱氧反应生成水。2-四氢萘酮为2-萘酚加氢反应的中间产物。2-萘酚加氢反应为动力学一级反应。反应温度、压力的升高,催化剂添加量的增加以及停留时间的延长都可以促进2-萘酚的转化。 （2）邻苄基苯酚加氢裂化产物为苯、甲苯、苯酚、邻甲酚、二苯基甲烷、水。邻苄基苯酚只有极少量的羟基被脱除,绝大部分的羟基被保留下来。反应温度、催化剂对桥键断裂的影响明显,温度升高和催化剂添加量增加各反应产物苯、甲苯、苯酚、苯甲酚与二苯基甲烷的产率均上升。邻苄基苯酚的转化率在供氢溶剂为十氢萘时高于四氢萘。苯酚与甲苯为邻苄基苯酚加氢反应的主要产物,远远超过其他产物。 （3）用十氢萘部分代替四氢萘会使艾丁褐煤的转化率上升,但是低级酚的产量未受到明显影响,各个低级酚的产率有所不同。说明模型化合物具有很好的代表性。……   

[关键词]：褐煤;温和液化;模型化合物;酚羟基;反应行为

[文献类型]：硕士论文 

[文献出处]：煤炭科学研究总院2014年