7．1煤直接液化的意義和發(fā)展概況7．2煤加氫液化原理

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1、課題名稱：§7.1煤直接液化的意義和發(fā)展概況§7.2煤加氫液化原理課題時限：2學時授課類型：綜合課的傳授教學目的：了解煤直接液化的意義和發(fā)展狀況，工藝的特點；理解煤加氫液化原理，煤加氫液化中的主反應、加氫液化的產(chǎn)物、煤加氫液化的反應丿力程等；教學方法：講授、提問、討論、教學內(nèi)容：§7.1煤宜接液化的意義和發(fā)展概況1.煤直接液化的意義2.煤直接液化的發(fā)展狀況§7.2煤加氫液化原理1?煤與石油的比較2.煤加氫液化原理3.煤加氮液化中的主反應4.加氫液化的產(chǎn)物5.煤加氫液化的反應歷程6.工藝特點教學重點：煤加氫液化原理，煤加氫液化屮的主反應，加氫液化的產(chǎn)物，煤加

2、氫液化的反應歷程。教學難點：煤加氫液化原理，煤加氫液化中的主反應，加氫液化的產(chǎn)物，煤加氫液化的反應歷程。教學資源：媒體素材（圖像）、課件、教學過程：教學計劃、備課、上課（1、激趣導入；2、新授；3、小結(jié)）、作業(yè)處置、參考資料：《煤化工基礎(chǔ)》李玉林化學工業(yè)出版社2006北京《煤化工工藝學》陳啟文化學工業(yè)出版社2008北京《煤化學產(chǎn)品工藝學》肖瑞華冶金工業(yè)出版社2006北京《煤液化技術(shù)》高晉生化學工業(yè)出版社2009北京作業(yè)題：1.簡述加氫液化的產(chǎn)物有哪些？2.簡述煤加氫液化中的主反應？才、結(jié)：§7.1煤直接液化的意義和發(fā)展概況煤直接液化概念、煤直接液化的工藝分

3、類§7.2煤加氫液化原理1.煤加氫液化原理加氮、裂解、脫灰2.煤加氫液化屮的主反應煤的熱解、對自由基“碎片”的供氫3.加氫液化的產(chǎn)物4.煤加氫液化的反應歷程5.工藝特點教學內(nèi)容詳細資料如下：§7.1煤直接液化的意義和發(fā)展概況1?煤直接液化的意義直接液化：將煤在較高溫度(400°C以上)、和壓力(lOMPa以上)，下與氫反應使其降解和加氫，從而轉(zhuǎn)化為液體油類的工藝，故乂稱加氫液化。2.煤直接液化的發(fā)展狀況⑴發(fā)展狀況1913年，德國柏吉斯(Bergins)首先研究了煤的高壓加氫，從而為煤加氫液化技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。1927年在德國建立了世界第一個煤直接液化工廠，以

4、后乂建11套裝置，在1944年總生產(chǎn)能力達到400萬噸/年，為徳國捉供了發(fā)動戰(zhàn)爭用油。50年代中東廉價石油的大量開發(fā)，使煤液化失去競爭力。1973年石油價格暴漲之后，煤直接液化技術(shù)的開發(fā)又活躍起來。⑵開發(fā)的工藝美國開發(fā)了溶劑精制煤法(SRC),供氫溶劑法(EDS)、氫煤法(H-Coal)和催化兩段液化工藝(CTSL)o日木NED0L工藝，超臨界溶劑抽提法(SCE)煤和石油渣油聯(lián)合加工工藝(簡稱COP工藝)。德國開發(fā)了新IG(NewIG)工藝和IGOR工藝。⑶工藝分類§7.2煤加氫液化原理1?煤與石油的比較⑴燃料H/C比值⑵燃料主體⑶煤屮礦物質(zhì)2、煤加氫液化

5、原理煤和石油在結(jié)構(gòu)、組成和性質(zhì)上冇很大差異：①石油的H/C比高于煤，原油為1.76而煤只有0.3?0.7,而煤氧含量顯著高于石油，煤含氧2%?21%,而石油含氧極少;②石油的主體是低分了化合物，而煤的主體是高分了聚合物；③煤中冇較多的礦物質(zhì)。因此要把煤轉(zhuǎn)化為油，需加氫，裂解和脫灰2.煤加氫液化中的主反應⑴煤的熱解□當溫度升至300°C以上時，煤受熱分解，即煤的大分了結(jié)構(gòu)中較弱的橋鍵開始斷裂，打碎了煤的分子結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生大量的以結(jié)構(gòu)單元為基體的自由基碎片，自由基的相對分子質(zhì)量在數(shù)百范圍。R-CH2-CH2-R'-RCH2?+R'CH2?⑵對自由基“碎片”的供

6、氫煤熱解口由基“碎片”的加氫：RCII2?+R'CII2?+2H-RCH3+R'CH3□以及再縮聚反應：RCH2?+R'CH2?-RCH2-CH2R'2RCH2?-RCH2-CH2R2R'CII2?-R'CII2-CII2R'★反應中氫的來源有幾個方面：①溶解于溶劑屮的氫在催化劑作用下變?yōu)榛钚詺洌錃庵械臍浞肿颖淮呋瘎┗罨?①溶劑油提供的或傳遞的氫（供氫溶劑碳氫鍵斷裂產(chǎn)生的氫自由基）;②煤木身可供應的氫（煤分子中碳氫鍵斷裂產(chǎn)牛的氫口由基）③化淫反應生成的氫（如C0+H20—C02+H2）?！锊扇∫韵麓胧溆欣孩偈褂糜泄湫阅艿娜軇?；②提高系統(tǒng)氫氣壓

7、力；③捉高催化劑的活性；④保持一定的II2S濃度等。⑶脫雜原子的反應①脫氧反應②脫硫反應③脫氮反應⑷結(jié)焦反應★防止結(jié)焦的措施：①提高系統(tǒng)的氫的分壓②提高供氫溶劑的濃度③反應溫度不要太高④降低循環(huán)油中瀝青烯含量⑤縮短反應時間2.加氫液化的產(chǎn)物煤加組液化產(chǎn)物十I▼液固相氣體苯抽提（殘渣）（前瀝育烯〉苯可溶物加環(huán)己烷或正己烷、不溶物可溶物（瀝育烯）（油〉圖6-3-01加氫液化產(chǎn)物分離流程圖固體殘渣：是不溶于毗噪或四氫咬喃部分，它是由未轉(zhuǎn)化的煤、礦物質(zhì)和外加催化劑組成。氣體（包括兩部分）：①雜原子的H20,H2S,NH3,C02和CO等；②氣態(tài)Cl-C4o其產(chǎn)率與

8、煤種和工藝條件有關(guān)。液體：①前瀝青烯：是指不溶于苯但口J溶于毗陀和