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

Название статьи: Каталитическое ожижение углей - перспективный способ производства моторных топлив и ценных химических соединений Часть 3. факторы, влияющие на процессы ожижения углей: степень углефикации и состав угля

Год: 2021, Номер: 3, Страницы: 58-73

Отрасль знаний: 05.17.07 Химическая технология топлива и высокоэнергетических веществ

Индекс УДК: (66.092.094.25.097+66.061):552.57

DOI: 10.26730/1999-4125-2021-3-58-73

Аннотация: Характеристики исходного угольного сырья, такие как ранг угля (степень углефикации), петрографический состав и минеральные компоненты, оказывают огромное влияние на выход и свойства продуктов, образующихся при ожижении твердых топлив. Выход жидких продуктов зависит от класса используемого угля и содержания в нем углерода. Максимальный выход дистиллируемых жидкостей наблюдается при содержании углерода ~ 80-85%, что соответствует битуминозным (каменным) углям. В случае низкосортных углей (лигнитов, сапропелитов, горючих сланцев и других твердых топлив) наблюдается достаточно высокая степень конверсии вследствие повышенного содержания кислорода (~ 15-30%), но при этом количество дистиллируемых жидких продуктов снижается, а таких продуктов, как CO, CO₂ и H₂O, наоборот, возрастает. Среди петрографических компонентов углей наиболее реакционноспособными материалами, подвергающимися быстрым реакциям фрагментации, являются витринит и экзинит (липтинит). Мацералы типа инертинита, характеризующиеся более низкими значениями атомных отношений H/C, за некоторыми исключениями гораздо менее реакционноспособны. Минеральные вещества (силикаты, глины, пирит, карбонаты и др.), содержащиеся в углях, могут действовать и как катализаторы, и как ингибиторы процессов ожижения. Железосодержащие минералы способствуют реакциям гидрирования и крекинга угольного вещества, а также продуктов его превращений. Присутствие в составе угля глинистых материалов (например, каолина) приводит к увеличению степени его превращения, но при этом также ускоряются реакции ароматизации, конденсации и коксообразования продуктов ожижения. В низкозольных углях с повышением содержания золы (т. е. с увеличением количества минеральных компонентов), как правило, возрастают как общая степень конверсии угля, так и выход жидких продуктов, но в высокозольных углях изменение содержания золы, по-видимому, не влияет на общую степень конверсии угля и выходы «угольных жидкостей».

Ключевые слова: ожижение углей степень углефикации атомное отношение H/C мацералы минеральные компоненты угля степень превращения угля

Дата получения: 27.05.2021

Дата опубликования: 02.07.2021

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ