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由于褐煤中的H/C原子比较低,而石油渣油中其比值相对较高,若渣油在溶剂中能与煤大分子之间进行氢转移,则会提高煤转化的效率。基于此理论,本文对煤油共处理的可行性进行了实验研究,实验用煤选择新疆龙泉褐煤萃余煤(LL),分别加入不同质量的延长石油减压渣油和延长石油常压渣油(YAR)来考察煤油共处理是否存在协同效应。通过LL转化率的变化研究煤和延长石油渣油之间存在的正协同效应,且当加入煤质量10%的YAR时正协同作用最显著。对LL单独热溶得到的可溶物SPLL和加入10%的YAR后得到的可溶物SPLL+YAR进行GC/MS分析发现,SPLL中含有较多的含氧化合物,这一结果与褐煤的高氧含量以及LL的元素分析结果相符合。SPLL中链烷烃,环烷烃及芳烃化合物的种类与含量较少,但加入YAR后,SPLL+YAR中此类化合物的种类与含量均有所提升,尤其是芳烃化合物提升较大。同时,对煤油共处理实验条件进行优化,探索煤油共处理时的最优加入量、压力、温度及时间,确定最优实验条件为:10%的YAR,2 MPa氮气,320 oC,4 h。制备负载型超强酸固体催化剂TFMSA/HZSM-5,表征结果显示,三氟甲磺酸成功负载到载体上,且催化剂具有强酸性。选择褐煤模型化合物苯基苄基醚(BOB)和二苄醚(OBMDB)来探讨催化转化机理:TFMSA/HZSM-5释放的质子转移到含氧桥键的氧原子上导致Calk-O键断裂,溶剂供氢使催化产物离子达到稳定,同时无水乙醇中的氧孤对电子进攻裂解离子生成质子化的中间体,因其极不稳定继而释放质子达到稳定状态。使用TFMSA/HZSM-5对YAR进行催化转化,发现催化前后产物并无明显变化。此外,在溶剂中加入一定量YAR对OBMDB在相同条件下进行催化转化,OBMDB催化产物中出现之前反应产物中没有的甲基环己烷,且与SPYAR相比,SPCC-OBMDB+YAR中环烷烃-CH3和-CH的吸收峰丰度降低,SPCC-OBMDB+YAR的不饱和度明显增加,由此可见,YAR中可能含有部分氢化芳烃,氢化芳烃具有一定的供氢作用。LL在催化转化时的转化率明显高于非催化转化,表明催化剂TFMSA/HZSM-5可有效促进煤的催化转化,且加入10%YAR后的转化率较前两者更高。在TFMSA/HZSM-5的催化作用下,SPCC-LL中芳烃的种类与含量大大增加,说明催化剂可促进芳烃的生成。同时,酮类和酚类化合物的种类与含量也有较大增加,说明催化剂能有效促进含羰基C–O桥键的断裂及酚类化合物的释放。煤油共催化体系SPCC-LL+YAR中环烷烃种类及含量明显增加,推测可能是由YAR中氢化芳烃的供氢作用导致,此外,芳烃的种类和含量有大幅度提升,除了TFMSA/HZSM-5对LL的催化作用,还可能是YAR中含有较多的稠环芳烃,在高温高压下,根据相似相溶原理热溶了出煤中更多的芳烃。该论文有图34幅,表7个,参考文献80篇。