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煤液化時氫的傳遞

當(dāng)煤-溶劑漿液處于液化條件下，也發(fā)生溶劑的加氫，特別是溶劑中的芳香化合物被氣體氫轉(zhuǎn)化成氫化芳烴。催化劑(如為循環(huán)的煤礦物質(zhì)或外加的催化劑)的存在和高的氫分壓則有利于溶劑加氫。氫化芳烴脫氫，脫出的氫傳遞給由煤生成的自由基。這樣，溶劑促進(jìn)氫從氣相傳遞到煤生成的自由基上。在典型SRC-II的條件，(454-460℃, 13.6-17.OMPa，漿液停留時間1h)下，氫從氫化芳烴傳遞到煤生成的自由基的速度大于氣態(tài)氫傳遞到相應(yīng)芳烴的速度。因此，在介質(zhì)溶劑中未發(fā)現(xiàn)大量氫化芳烴的生成。

由煤衍生所得到的介質(zhì)溶劑中氫化芳烴通常是四氫萘，四氫苊，八一氫化菲/氫化蒽、四一氫化菲/氫化蒽，十-氫化芘、六一氫化芘、二一氫化芘及它們的同系物.無論在SRC-⒏Ⅱ法的介質(zhì)溶劑中還是在它的氫化產(chǎn)物中都沒有發(fā)現(xiàn)有大量的二氫菲。從這些氫化芳烴向煤自由基傳遞氫的速度是不同的。例如OHP(八-氫菲/，八-氫蒽及它們的同系物)的氫傳遞速率明顯高于THP(四氫菲/四氫蒽及其同系物)的氫傳遞速率。因此，當(dāng)應(yīng)用加氫后的煤基溶劑進(jìn)行煤液化時。OHP的濃度迅速下降。而THP的濃度則升高(表3.5)。特別是OHP/THP之比從初大于1(1.16-1.18)明顯下降到小于1(0.34-0.56)。而且發(fā)現(xiàn)菲/蒽的濃度只有很小的提高，因此，OHP轉(zhuǎn)化成THP是煤液化時活性氫的主要來源，放出的活性氫被傳遞到煤自由基，導(dǎo)致高轉(zhuǎn)化率的溶劑化作用和高的餾出物產(chǎn)率.OHP可以通過THP的外部加氫得到補(bǔ)充。較低的溫度(315℃左右)有利于得到高濃度的OHP(見2.3.7(節(jié))菲/蒽的加氫)。這些反應(yīng)描述如下：

如圖3.29所示，隨OHP在溶劑中濃度增加，溶解度也隨之增加。而在OHP消耗完，THP濃度增加時沒有觀察到這相應(yīng)的關(guān)系。液化溫度較高時這種影響更明顯。同樣，圖3.30表明餾出物產(chǎn)率隨OHP濃度增加而增加，但隨THP增加而降低。這些鎦出物產(chǎn)率是從間隙操作得到的，它要比連續(xù)操作得到的產(chǎn)率低。下面討論煤的這些特性對溶解度與蒸餾產(chǎn)率的影響。

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