本项目系统地研究了煤的结构特别是缔合结构及其对煤物理化学性质的影响。通过溶剂抽提、溶胀、粘弹性分析等手段,研究了煤与各种有机溶剂及添加剂之间的相互作用,探讨了煤分子的非共价键缔合机理及网络结构形式及其对煤的液化性能和粘结性能的影响。采用水热处理和溶胀预处理的手段,系统研究了神华煤的缔合结构与其液化性能之间的规律。研究表明水热处理和溶胀预处理手段均可明显改善神华煤的液化性能,提高其液化油收率和液化转化率,并提出了新的分段煤液化思想,即煤的溶胀与液化的组合。此外,本项目首次探索使用新的煤液化固体酸催化剂。通过对固体酸的性质表征,液化行为和液化动力学等研究,揭示了固体酸煤催化液化的作用机理,试验证实了固体酸为裂解和加氢双功能催化剂,可以明显提高液化油收率和液化转化率,是一种新型的高效煤直接液化催化剂。这些研究对煤直接液化技术的开发具有重要理论和应用价值,也可以丰富煤结构基础特别是煤缔合结构内容。本项目还对以水为溶剂,不同气氛下褐煤的液化进行了有益的探索,表明了对含水量高的褐煤不经脱水直接液化的可行性,这对新的褐煤高效利用技术的开发具有重要指导意义。
英文主题词Coal; Associative structure;Pre-treatment;Catalyst;Liquefaction