基于溶胀效应的分散型催化剂用于煤——油共处理的研究<br/>

基于溶胀效应的分散型催化剂用于煤——油共处理的研究

2014-04-07郑永刚

黑龙江科学 2014年9期

郑永刚

（陕西省神木县锦界工业园区神木富油能源科技有限公司，陕西神木719319）

1 溶胀效应对煤——油共处理体系产生的影响

溶胀效应对于煤——油共处理体系会产生重要的影响，实际工作过程中对于这项工作应该保持高度重视。溶胀效应对煤——油共处理体系的影响主要体现在两方面：

其一，不同溶胀剂对煤——油共处理体系的影响。在实际应用过程中，如果是采用不同的溶胀剂，产生的液化效果也会不同。各种溶胀剂之间的性质是不同的，这就会导致溶胀烟煤之间产生巨大差异。溶胀煤同原料油之间的匹配性，以及液化体系自身的复杂性，这些都会影响到处理体系，会使得处理体系液化性产生出不同的差异。这是我们在实际工作过程中需要重视的一点。

其二，不同温度对煤——油共处理体系的影响。实际工作中在使用同一种溶胀剂的前提下，不同的温度会带来不同的结果。以某溶胀剂为例，在实际工作过程中让其处于不同温度环境下，观察结果就会发现在溶胀温度不断升高的背景下，共处理体系的液化率、前沥青吸收率以及转化率都会受到影响进而增大。与此同时，焦收率却是在不断降低的，从中我们能够看到溶胀温度也是影响溶胀率的一个重要因素。

2 分散型催化剂对溶胀煤——油共处理体系的影响

铁系催化剂是一种基于溶胀效应而产生的分散型催化剂，这种催化剂对煤——油共处理体系会产生重要影响。在实际工作过程中应该保持高度重视。我们以神化烟煤、内蒙褐煤以及Du-84和LGAR两种配油相组合为例来进行说明。对于分散型催化剂对溶胀煤——油共处理体系的影响，我们应该从以下几点来进行分析：

第一，制备方式的不同对体系产生的影响不同。催化剂有不同的制备方式，选择合理的制备方式非常重要。通常情况下，主要是采用负载浸渍型、分散型以及负载溶胀型三种方式。通过详细对比能够发现，分散型催化体系的催化效果要好于空白体系；负载溶胀型催化体系的催化效果又要好于分散型催化体系。以甲苯焦收率来进行说明，负载溶胀型催化剂体系的甲苯焦收率是8.42%，而分散型催化剂的收率是11.63%。同空白体系相比，它们各自的降幅分别能够达到22.17%和18.96%，从中我们可以看到不同的制备方式所产生的差异，负载溶胀型催化剂在应用过程中能够有效改变铁盐在煤上的微观结构和煤的接触状态。

第二，负载溶胀型催化剂对神化烟煤以及Du-84处理体系的影响。实际工作中以五种不同的溶胀剂H2O、CH3OH、A、B、D来进行说明。工作过程中发现在采用这五种不同溶胀剂之后，它们的焦收率都要低于空白体系，相反液化率则是高于空白体系，从中可以看到催化剂的应用能够有效提升整个体系液化效果。再详细比较这五种不同的溶剂就会发现Du-84溶胀煤处理体系效果是最好的，它的液化率以及轻油收率都是要明显高于其他四种溶剂。

负载溶胀型催化剂对神化烟煤与LGAR共处理体系的影响。对于这种影响也选取五种不同溶胀剂，并以Fe（NO3）3为催化剂、Na2S作硫化助剂来进行分析。通过分析处理结果会发现这种共处理体系的液化效果都是要好于原煤体系的。之所以会出现这种结果，主要是因为负载溶胀型催化剂在其中起到了作用，从而使得整个体系液化转化率得到了提升。经过分析还会发现Du-84溶胀煤处理体系是有助于前沥青烯生成的，却不利于前沥青烯向沥青转化，这同其他四种体系是相反的。

第三，负载溶胀剂对内蒙褐煤与LGAR处理体系以及对Du-84处理体系的影响。实际工作过程中经过试验发现在内蒙褐煤与LGAR处理体系中甲苯焦收率和四氢呋喃焦收率分别能够达到26.18%～24.62%，但是甲苯液化率及四氢呋喃液化率则是在16.32%～21.24%范围。从中就会发现褐煤体系只有部分能够液化的，在这五种溶胀体系中A体系效果是最好的。

在内蒙褐煤与Du-84处理体系中，经过试验发现该处理体系的液化效果是非常差，但是从油收率、液化率以及焦收率等方面来看都是好于内蒙褐煤与LGAR体系。两种体系经过对比就会发现Du-84溶胀煤处理体系产量较高、重油产率较低，液化率以及转化率都得到了有效提升，从中我们可以看出该体系要明显强于LGAR体系。总结以上试验结果，我们可以看出Du-84是最适合做煤——油共处理反应的配油。

以上详细分析了负载溶胀剂对四组情况的影响，经过详细科学地分析后，我们会发现在采用了催化剂之后，减压尾油得到了有效改变。催化剂的应用对于促进沥青质向轻组分转化有重要影响。此外，饱和芳香烃组分的收率也将会明显提升，胶质收率会变得增加缓慢、沥青质收率会大幅降低。通过以上分析能够看到催化剂对共处理体系的显著影响。