超臨界抽出と溶剤水素化を組み合わせた石炭の2段液化

超临界萃取与溶剂加氢相结合的煤两级液化

基本信息

批准号：
02203246
负责人：
小郷良明
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、水素の消費をできるだけ少なくし、技術的に問題の多い高圧水素ガスを使用する液相水素化工程の反応条件をできるだけ温和にして、なおかつ液化物収率の増加をはかるという原理的に相反する要求を、液化プロセスの複合化(前処理プラス水素ガスにする水素化)によってある程度解決することを目的とする。本年度はWandoan炭とYallourn炭について、各種超臨界または凝臨界流体による抽出(前処理)を400℃、20〜60MPaの条件下で行ない、操作条件、溶剤の種類、反応機構などについて検討した。その結果、水素供与性溶剤(テトラリン、テトラヒドロキノリン)と水素非供与性溶剤(ベンゼン、水)では抽出(前処理)機構が本質的に異なることがわかった。すなわち水素供与性溶剤を用いた場合は抽出は通常の液化と同じようにdafベ-スで100%まで進行するのにくらべて、水素非供与性溶剤を用いた場合には抽出(前処理)は短時間で終了して平衡値に致達するという傾向を示した。またメタノ-ルは両者の中間的挙動を示した。これらの結果を数学的モデルを用いて速度解析し、前処理各過程の速度定数を計算し、水素供与性溶剤中では前処理は逐次反応的に進行するが、水素非供与性溶剤中では並発反応的傾向が強いことを明らかにした。またメタノ-ルによる前処理に対する圧力効果の定量から、メタノ-ルが反応系にとり込まれる可能性(水素難供与性溶剤)を指摘し、石炭とメタノ-ルとの反応機構について考察を行ない、水素を消費しない分をプロセスのその他の反応条件の苛酷化によって補うという観点からみたメタノ-ルの将来性を示唆した。また水の効果は本年度の実験では否定的であったが、水と水素供与性溶剤との間に上部完溶点の存在する可能性を明らかにし、水の効果を期待するために前処理条件をさらに高温高圧化する必要性を指摘した。

这项研究旨在解决尽可能减少氢消耗的原理兼容要求，并使用高压氢气来缓解液相氢化过程的反应条件，高压氢气在技术上是有问题的，并通过结合液化过程（使用液化液和氢气加油加油加油，可以在某种程度上增加液化产量。今年，在400°C和20-60MPA的条件下，使用各种超临界或凝结液的液体提取（预处理）Wandoan木炭和Yallourn木炭，并检查了工作条件，溶剂类型，反应机制等。结果，发现散氢溶剂（四氢喹啉）和氢含碳溶剂（苯，水）之间的提取（预处理）机制本质上是不同的。换句话说，当使用含氢的溶剂时，提取以与正常液化相同的方式进行100％，而当使用含氢的溶剂时，提取（预处理）倾向于在短时间内完成并达到平衡值。甲醇还表现出两者之间的中间行为。使用数学模型分析了这些结果，以计算每个预处理过程的速率常数，并且发现预处理在氢含氢的溶剂中依次进展，但是在氢有氢的溶剂中，有很强的趋势在并行反应。此外，通过对甲醇预处理预处理的定量，可以检查甲醇将甲醇纳入反应系统（释放氢溶剂），以及煤炭和甲醇之间的反应机制，这表明甲醇的未来前景是通过补偿非质量造成的反应来增加反应的反应，从而增加了甲醇。尽管在今年的实验中，水的影响是负面的，但它揭示了水与供应溶剂之间存在一个上层完美熔点的可能性，并指出有必要将预处理条件进一步提高到更高的温度和压力，以期望水的影响。