Авторы: И.Я. Петров, К.Ю. Ушаков, А.Р. Богомолов, Б.Г. Трясунов

Название статьи: Каталитическое ожижение углей - перспективный способ производства моторных топлив и ценных химических соединений. Часть 2. Структура углей и химизм процессов их прямого ожижения

Год: 2020, Номер: 5, Страницы: 33-46

Отрасль знаний: 05.17.07 Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ

Индекс УДК: (66.092.094.25.097+66.061):552.57

DOI: 10.26730/1999-4125-2020-5-33-46

Аннотация: В обзоре рассмотрены основные цели, концептуальные особенности и химические аспекты процессов прямого ожижения углей. Обсуждаются современные представления о составе и структуре углей, реакции, протекающие в ходе их термических превращений, а также проблемы, стоящие перед исследователями при разработке данных процессов. Прямое ожижение угля часто описывается как пиролитический свободнорадикальный процесс. У прямого ожижения и пиролиза есть идентичный начальный этап  термическое образование радикалов из угля путем гомолитического разрыва связей. При пиролизе эти радикалы либо блокируются переносимым изнутри водородом, либо соединяются с углеродом с образованием материала с более высокой молекулярной массой (полукокс или кокс) в ходе так называемых ретроградных (или обратных) реакций. В отличие от процесса пиролиза, при ожижении угля отщепившиеся угольные фрагменты (радикалы), как правило, покрываются водородом и растворяются растворителем. С химической точки зрения основные цели процесса ожижения угля заключаются в следующем: 1) превратить уголь в растворимую форму (обеспечить распад макромолекул); 2) уменьшить размер образующихся первичных молекул угля, сделав его доступным для проникновения в поры катализатора; 3) обеспечить распад «ключевых» ароматико-алифатических и ароматико-ароматических связей (включая гидрирование ароматических соединений и раскрытие цикла насыщенных колец), а также различных углерод-гетероатомных связей (т.е. связей углерода с азотом, кислородом и серой) внутри угля с образованием более мелких фрагментов; 4) примерно вдвое повысить атомное отношение водород/углерод для получения жидкого продукта, сопоставимого по составу с традиционной сырой нефтью, бензином или битумом.

Ключевые слова: состав и структура углей процессы прямого ожижения углей пиролиз радикалы водород водорододонорный растворитель

Дата получения: 24.11.2020

Дата опубликования: 23.12.2020

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ