黃風(fēng)林，郭亞冰，范崢，倪炳華

（西安石油大學(xué)石油煉化工程技術(shù)研究中心，陜西 西安 710065）

立足我國少油富煤的能源格局，開發(fā)煤炭利用新技術(shù)，實現(xiàn)煤炭清潔、高效轉(zhuǎn)化，對保障我國能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。煤制油工藝作為煤炭清潔高效利用的主要工藝技術(shù)，過程中大量溶劑的循環(huán)受熱分解導(dǎo)致溶劑輕質(zhì)化，破壞煤-油體系的穩(wěn)定性，液固分離，難以保證均勻反應(yīng)，柴油餾分減少，影響了煤液化過程的安全性、經(jīng)濟性。作為重質(zhì)油高效轉(zhuǎn)化與綜合利用的主要單元——催化裂化在提高重質(zhì)、劣質(zhì)石油利用率方面發(fā)揮著積極作用，但副產(chǎn)油漿、回?zé)捰椭泻写罅糠紵N、重金屬難以繼續(xù)深加工，循環(huán)回?zé)捰绊懏a(chǎn)品分布、質(zhì)量及裝置平穩(wěn)運行，提高油漿、回?zé)捰偷睦脙r值成為制約催化裂化發(fā)展的關(guān)鍵。

耦合油漿、回?zé)捰汀⒅赜偷雀缓紵N類物質(zhì)易分散、難熱解和煤液化需要易分散性好、溶解度大、穩(wěn)定性好的溶劑特點，以化工利用價值低的油漿、回?zé)捰?、重油等取代煤液化循環(huán)溶劑，既抑制了循環(huán)溶劑輕質(zhì)化，又使難加工的重質(zhì)烴轉(zhuǎn)化為高附加值的輕質(zhì)油。本文以文獻資料為基礎(chǔ)，介紹了煤直接液化自身產(chǎn)物、廢塑料及FCC油漿作煤直接液化溶劑的性質(zhì)、組成及作用效果，探討了煤-FCC油漿共處理體系中煤、油漿間的協(xié)同作用效果，為溶劑的選擇、煤-重質(zhì)烴加氫共處理工藝的進一步研究、應(yīng)用提供參考。

1 煤直接液化溶劑作用

煤-油共處理技術(shù)以碳、氫元素轉(zhuǎn)化為鏈接形成了煤油并舉的新能源體系。借助溶劑通過調(diào)變煤-油體系的穩(wěn)定性、熱量、動量、質(zhì)量等傳遞行為影響著煤液化效果。熱解是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤分子獲取能量轉(zhuǎn)化成液體烴的有效方法，而煤-油混合體系良好的穩(wěn)定性、分散性是其有效輸送、均勻受熱及高效反應(yīng)的基礎(chǔ)[1]。煤是由彼此相似的縮合芳香環(huán)通過各種橋鍵連結(jié)形成的立體網(wǎng)狀有機物，基本結(jié)構(gòu)單元是由縮合芳香環(huán)組成的規(guī)則部分——核、核周圍的各種官能團及烷基側(cè)鏈形成的不規(guī)則部分組成。隨著煤化程度的提高，煤中縮合芳香環(huán)的環(huán)數(shù)增多，連接在芳香環(huán)周圍的側(cè)鏈變短、芳基側(cè)鏈官能團數(shù)量減少。根據(jù)相似相溶原理，煤與其結(jié)構(gòu)相似的溶劑具有良好的互溶性，易使固體煤顆粒呈分子或自由基狀態(tài)分散于溶劑中，降低自由基間相互碰撞引發(fā)聚合的概率，易形成穩(wěn)定的漿態(tài)煤-油體系，對煤粒熱解生成的自由基起穩(wěn)定保護作用。同時煤、固體催化劑及氫氣的充分接觸，改善體系的傳熱、傳質(zhì)效率，降低反應(yīng)器中的溫度梯度、濃度梯度，強化了非均相臨氫反應(yīng)的進行。

煤的H/C小于石油，更遠小于輕質(zhì)燃料油的H/C，在催化劑參與下發(fā)生的選擇性臨氫熱解過程是降低煤相對分子質(zhì)量、非烴含量和提高H/C的有效措施，氫的存在形式直接關(guān)系到液化效果。溶劑在發(fā)揮分散、傳熱作用外，還具有溶解、提供、傳遞活性氫的作用。薛永兵等[2]認為結(jié)構(gòu)的不同會影響溶劑的供氫、溶解能力，部分氫化芳烴化合物、帶側(cè)鏈芳香化合物、芳烴化合物、完全氫化芳烴化合物（環(huán)烷烴）的供氫性能、溶解能力依次減弱。Malhotra等[3]認為部分氫化芳環(huán)釋放氫供煤催化加氫液化所需，而缺氫的部分氫化芳環(huán)在氫氣、催化劑的作用下又加氫轉(zhuǎn)化為氫化芳烴，通過氫化芳烴的循環(huán)實現(xiàn)了反應(yīng)中氫的有效傳遞，提高并維持了活性氫濃度。多環(huán)芳烴中部分芳環(huán)加氫轉(zhuǎn)化形成氫化芳烴，芳碳率減小、芳烴上環(huán)烷基β 位活性氫數(shù)量增加，供氫、傳遞氫能力增強，促進煤中橋鍵的斷鏈及與熱解自由基的結(jié)合。Ikenaga等[4]實驗結(jié)果證明，無催化劑時大部分氫源于溶劑，而有催化劑時60%～80%來自于氣相氫。羅化峰等[5]以四氫萘為溶劑，考證 H2、N2氣氛中煤直接液化的研究表明，不使用催化劑時 H2、N2氣氛中煤轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物分布相似，無催化劑時氫氣在煤直接液化過程中不直接參與反應(yīng)，這與水恒福等[6]研究結(jié)果一致。羅化峰等[5]進一步考察以供氫能力弱的萘作溶劑在 H2氣氛下有催化劑較無催化劑的煤轉(zhuǎn)化率無明顯變化，但輕質(zhì)產(chǎn)物產(chǎn)率增加了 7%（質(zhì)量分數(shù)，下同）左右，瀝青烯產(chǎn)率減少，說明溶劑供氫能力較弱時加入催化劑可將溶解于溶劑的氣相氫經(jīng)催化作用轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚詺洳⑴c溶劑結(jié)合，再通過溶劑將活性氫傳遞到自由基附近，與之結(jié)合并發(fā)生作用，促進了重質(zhì)產(chǎn)物向輕質(zhì)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化，有效改善了輕質(zhì)產(chǎn)物的選擇性。Kidena等[7]發(fā)現(xiàn)二氫蒽較二氫菲更易于將活性氫供出與自由基結(jié)合，而二氫菲更易將氣相氫傳遞至自由基。氫傳遞是一個涉及氣液固三相傳遞的過程，傳遞效率受溫度、壓力、催化劑及溶劑種類、結(jié)構(gòu)等條件影響并作用于煤液化過程[8]，煤加氫液化過程同時進行著加氫、縮聚反應(yīng)，活性氫從氫源（氣相氫和供氫溶劑）向自由基轉(zhuǎn)移的過程是煤高效轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。提高煤直接液化轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)物選擇性的有效途徑是改善溶劑的供氫及傳遞氫能力[9-10]，促進自由基與活性氫結(jié)合生成穩(wěn)定的初級加氫產(chǎn)物，抑制自由基相互結(jié)合發(fā)生縮聚反應(yīng)。

2 煤直接液化溶劑種類

2.1 自身產(chǎn)物作煤直接液化溶劑

煤炭直接液化是煤粉與部分液化產(chǎn)物即循環(huán)溶劑組成的漿態(tài)物在一定溫度、壓力并伴隨氫氣、催化劑的作用進行固態(tài)烴轉(zhuǎn)化為液體烴的加氫液化反應(yīng)。煤直接液化產(chǎn)物的中質(zhì)、重質(zhì)餾分混合物作為煤直接液化的循環(huán)溶劑。藺華林等[11]對神華煤直接液化循環(huán)溶劑（1/3的中質(zhì)餾分和2/3的重質(zhì)餾分）的族組成發(fā)現(xiàn)，循環(huán)溶劑中極性組分含量僅為6.5%左右，而芳香烴含量高達68%左右。

煤自身循環(huán)溶劑具有芳烴含量高、與原料煤互溶性好、漿態(tài)體系穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，但隨反應(yīng)時間增加，煤裂解生成的自由基大量增加，芳碳率高、氫化芳烴含量少、供氫指數(shù)低的自身循環(huán)溶劑供氫、傳遞氫能力降低，導(dǎo)致中間產(chǎn)物相互縮聚的概率增大，煤液化轉(zhuǎn)化率降低。對循環(huán)溶劑進行適當(dāng)預(yù)加氫處理，使多環(huán)芳烴中的芳環(huán)進行部分加氫飽和，優(yōu)化控制溶劑中氫化芳烴含量，可有效提高循環(huán)溶劑的供氫、傳遞氫能力[12]。吳秀章等[13]考察了預(yù)加氫前后循環(huán)溶劑組成、性質(zhì)變化，預(yù)加氫溶劑較原溶劑的H/C由1.15增加到1.60，供氫指數(shù)由13.12 mg/g提高到24.00 mg/g，環(huán)烷基芳烴上環(huán)烷基β位活性氫數(shù)量增加、供氫性能增強，芳碳率、密度、煤油漿態(tài)黏度分別由0.63、1035.4 kg/m3、570 mPa·s（60 ℃）降低到0.30、920.0 kg/m3、85 mPa·s（60℃），爐管進出口壓降減少且趨于平穩(wěn)。李克建等[14]研究不同加氫程度的蒽油與兗州煤共液化效果，隨加氫過程的進行，溶劑H/C增大，氫化芳烴含量增多，供氫指數(shù)變大，傳遞、提供活性氫能力增強，抑制了自由基碎片互相縮聚生焦，促進了自由基與活性氫結(jié)合生成穩(wěn)定輕質(zhì)產(chǎn)物的機會，輕質(zhì)產(chǎn)物產(chǎn)率提高。但過度的預(yù)加氫處理使蒽油中部分芳環(huán)加氫開環(huán)，芳環(huán)數(shù)目減少，與煤互溶性變?nèi)?，體系的穩(wěn)定性、傳熱、傳質(zhì)效率降低，轉(zhuǎn)化率略有下降，但反應(yīng)的選擇性仍在改善（見表1）。高山松等[15]對洗油和脫晶蒽油的混合油適當(dāng)預(yù)加氫處理后，密度、黏度及芳碳率均不同程度的減小，H/C、供氫指數(shù)增大，具有良好的成漿性與供氫性，與神華煤共處理后的煤轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)物產(chǎn)率較神華煤未加氫溶劑分別提高了0.57%、3.24%，溶劑的預(yù)加氫程度直接影響溶劑的溶解能力、供氫能力。強的供氫能力有利于貧氫的前瀝青烯、瀝青烯與活性氫結(jié)合轉(zhuǎn)化為富氫的輕質(zhì)油。煤、溶劑組成的匹配性是煤-油體系穩(wěn)定性、傳熱及傳質(zhì)的重要保障，溶劑的預(yù)加氫程度應(yīng)根據(jù)不同組成、性質(zhì)的煤而異，以實現(xiàn)提高煤轉(zhuǎn)化率、改善產(chǎn)品分布的目的。

表1 不同加氫程度蒽油與兗州煤共處理結(jié)果

煤直接液化工藝中溶劑（其中含有30%～70%的柴油餾分）為干基煤的1.0～1.2倍，溶劑在一定溫度、壓力、大循環(huán)比下操作既增加了能耗，同時高溫下發(fā)生的斷鏈反應(yīng)使溶劑中的柴油餾分輕質(zhì)化導(dǎo)致溶劑變質(zhì)，與煤的互溶性變差，破壞煤-油體系穩(wěn)定性，降低傳熱、傳質(zhì)效率。利用其他具有相同作用的低附加值、難分解物質(zhì)代替煤液化自產(chǎn)溶劑，不但可以提高柴油收率，而且避免溶劑輕質(zhì)化造成的煤粉在反應(yīng)器中結(jié)焦、沉積、甚至堵塞等不利因素，提高反應(yīng)器的利用率及煤直接液化經(jīng)濟效益。

2.2 廢塑料作煤直接液化溶劑

大規(guī)模難降解塑料的生產(chǎn)及使用引起的環(huán)境污染日趨嚴重，采用適當(dāng)方法處理聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）等難降解的聚合物，已成為環(huán)境保護的必然。富含碳、氫元素的廢塑料與液化原料煤同為大分子物質(zhì)，H/C比介于煤、輕油之間，廢塑料加熱到一定溫度斷鏈形成與石油組成類似的烷烴、烯烴及芳烴的液態(tài)混合物[16]。王力等[17-19]研究發(fā)現(xiàn)廢塑料具有適宜液化的鏈狀分子結(jié)構(gòu)，而且廢塑料中的含氫基團在煤液化時起著供氫的作用，含氫基團向自由基的氫轉(zhuǎn)移無需經(jīng)過供氫溶劑進行，可減少煤液化時的氫耗量及緩和反應(yīng)條件，降低生產(chǎn)成本，提高煤液化的經(jīng)濟效益。

煤與廢塑料良好的互溶性是提高煤-廢塑料共處理效率的基礎(chǔ)，但導(dǎo)熱性差、黏度大的廢塑料熔融物易使反應(yīng)體系受熱不均，導(dǎo)致結(jié)焦、積炭，在煤-廢塑料共液化過程中，通過加熱、攪拌提高煤熱解自由基、廢塑料熱解自由基及催化劑的接觸程度，促使前瀝青烯、瀝青烯向輕質(zhì)產(chǎn)物的進一步轉(zhuǎn)化[20]。但富脂肪結(jié)構(gòu)的塑料與富芳香結(jié)構(gòu)的煤相溶性較差，呂永平等[21]利用外加與煤相似的芳香組分有效強化了煤-廢塑料共處理體系的傳熱、傳質(zhì)效率，廢塑料、四氫萘與煤的混合改善了煤、廢塑料的相溶性，使熱解自由基更好地與活性氫結(jié)合生成穩(wěn)定的小分子物質(zhì)，對共加氫液化有較強的促進作用（見表2）。說明煤-廢塑料共處理過程中，使用既含脂肪結(jié)構(gòu)又含芳香結(jié)構(gòu)的溶劑有助于共加氫液化反應(yīng)的進行。

表2 溶劑對共處理產(chǎn)物的影響

根據(jù)煤的性質(zhì)，以與煤互溶性、氫供給、氫傳遞能力作為選擇溶劑的基礎(chǔ)，提高部分脂肪烴結(jié)構(gòu)氫向煤裂解自由基轉(zhuǎn)移速率是強化煤與廢塑料共處理效果的關(guān)鍵。煤與廢塑料的液化效果同時受反應(yīng)條件的影響[22]，在煤-廢塑料共處理體系中除煤熱解自由基外，還有大量離子態(tài)廢塑料自由基，自由基彼此間生成穩(wěn)定或不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物，較簡單煤直接液化的中間產(chǎn)物多且復(fù)雜，對反應(yīng)條件要求苛刻。若條件不當(dāng)，將抑制煤-廢塑料體系氫供給、氫傳遞等步驟的進行，進而加劇熱解自由基相互縮聚生焦步驟的發(fā)生，降低轉(zhuǎn)化率。

2.3 FCC油漿作煤直接液化溶劑

FCC油漿等二次加工重質(zhì)烴中的金屬、硫等雜原子含量隨原料重質(zhì)化、劣質(zhì)化而急劇增加。油漿的密度大、殘?zhí)扛?，?0%左右的芳烴、稠環(huán)芳烴（見表3）[23]。

在煤-油漿共處理過程中，富含芳烴的油漿與結(jié)構(gòu)相似的煤具有良好的互溶性，但油漿密度大、稠環(huán)芳烴多，若完全代替煤自身循環(huán)溶劑與原料煤混合，其漿態(tài)體系黏度增大，泵送負荷增加，甚至堵塞管路影響裝置正常運行。采用適度預(yù)加氫處理后的油漿H/C、供氫指數(shù)增加，密度、黏度及雜原子含量降低，供氫能力增強、輸送性能變好。吳秀章等[24]利用回?zé)捰统樘岢龅闹胤紵N并適當(dāng)預(yù)加氫后，H/C增大，芳碳率由0.61降至0.36，密度由1075.8 kg/m3降到980.9 kg/m3，黏度由58.4 mPa·s（60 ℃）減少到16.1 mPa·s（60 ℃），與煤循環(huán)溶劑性質(zhì)相當(dāng)。趙鵬等[25]同樣將FCC芳烴抽提裝置生產(chǎn)的重芳烴進行適當(dāng)預(yù)加氫后，H/C由1.015提高到1.504，芳碳率、密度及黏度分別由0.61、1075.8 kg/m3、60 mPa·s（60 ℃）下降到0.36、988.8 kg/m3、16 mPa·s（60 ℃），煤-油體系的成漿性改善，滿足供氫溶劑要求及泵送條件，與煤自身液化產(chǎn)物作溶劑時的液化效果相當(dāng)。油漿部分代替煤自身液化溶劑時，在滿足泵送條件下可不用進行預(yù)加氫處理，趙鵬等[26]向自身循環(huán)溶劑中外加適量的 FCC油漿后與黑山煙煤共處理，油漿添加量10%即可滿足泵送要求，轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)物的產(chǎn)率較無油漿摻混時均提高了1.5%。煤-油共處理過程應(yīng)兼顧高轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)物產(chǎn)率與重質(zhì)產(chǎn)物的有效利用，以提高共處理過程的綜合效益。薛永兵等[27-29]研究發(fā)現(xiàn)，石家莊FCC油漿與兗州煤共處理的重質(zhì)產(chǎn)物與瀝青調(diào)和（質(zhì)量比1∶4），重質(zhì)產(chǎn)物中芳烴尤其是稠環(huán)芳烴含量高，可與瀝青質(zhì)結(jié)合形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有效提高了改性瀝青的延度，改性瀝青的組成、物理化學(xué)性質(zhì)與特立尼達島湖改性瀝青相似。煤-油漿通過共加氫處理技術(shù)將低附加值原料加工為高附加值產(chǎn)品，有效提高了煤、重質(zhì)烴的資源利用率，具有良好的加工前景。

表3 部分油漿性質(zhì)

3 FCC油漿與煤共處理的協(xié)同作用

耦合并利用煤直接液化、石油系富芳烴組分優(yōu)勢的煤-油共處理工藝是一種高效利用煤炭資源生產(chǎn)輕質(zhì)液體燃料的新方法[30]。

李麗等[31]認為富含芳烴的油漿對煤具有較好的分散、溶解作用，有利于煤、催化劑和氫氣的接觸，提高活性氫濃度，加快活性氫傳遞效率，促進了煤熱解和加氫反應(yīng)的進行。煤熱解生成大量自由基被油漿稀釋，抑制了自由基間結(jié)合的縮聚反應(yīng)，促進自由基與油漿裂解的小分子反應(yīng)或與活性氫相結(jié)合，提高煤轉(zhuǎn)化率。

表4 汾西煤、兗州煤、依蘭煤及先鋒煤的元素組成

閆瑞萍等[32]研究石家莊 FCC油漿與不同煤共處理的作用效果，表4、圖1顯示了汾西煤、兗州煤、依蘭煤及先鋒煤的組成及與石家莊FCC油漿共處理時的協(xié)同作用。

依蘭煤、先鋒煤的煤化程度低，H/C高，氧含量高，煤分子結(jié)構(gòu)中脂肪結(jié)構(gòu)和含氧官能團多，縮合芳環(huán)數(shù)少，分子內(nèi)與分子間的氫鍵力較強，極性強，在極性溶劑中的溶解度大。而石家莊FCC油漿中含有85.6%的芳香組分，其中三環(huán)和四環(huán)芳烴含量較多，極性較小，故與依蘭煤、先鋒煤的互溶性較差，氫傳遞能力受到抑制，活性氫濃度低，煤裂解自由基碎片與活性氫結(jié)合生成穩(wěn)定輕油的能力弱，協(xié)同作用效果不明顯。油漿與H/C低、含氧官能團少、芳香核縮合程度大、極性弱的汾西煤、兗州煤匹配性較好，協(xié)同作用效果明顯。與兗州煤相比，汾西煤的碳含量高達88.02%，縮合芳環(huán)數(shù)和芳香度增加，分子間定向程度加強，液化能力較弱，氫傳遞能力受到影響。因此，兗州煤較汾西煤協(xié)同作用效果好。此外，田新娟等[33]研究發(fā)現(xiàn)，煤中硫含量在1.15%～6.65%時，有利于促進煤的轉(zhuǎn)化，鍵能較弱的硫醇鍵、硫醚鍵易斷裂與體系中H2反應(yīng)生成H2S，促使煤中的鐵系化合物（如硫化鐵）生成具有催化作用的Fel-xS。Fel-xS的存在對H2S的分解有誘導(dǎo)作用，加速了H2S分解為自由基，促進活性氫的傳遞，提高活性氫濃度；同時Fel-xS具有的加氫裂解性能促進了煤加氫液化反應(yīng)?？凳縿偟萚34]研究煤液化重質(zhì)產(chǎn)物的加氫裂解發(fā)現(xiàn)，在煤與瀝青烯共處理體系中加入一定量硫，轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)物產(chǎn)率分別提高了23.18%、32.38%，煤中含有一定的硫有利于重質(zhì)產(chǎn)物向輕質(zhì)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。

圖1 不同煤與油漿共處理的轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物分布

閆瑞萍等[35]進一步對兗州煤與石家莊催化裂化油漿共處理效果的研究發(fā)現(xiàn)，見圖2。煤、油漿的配比影響協(xié)同作用，協(xié)同作用效果隨油漿加入量的變化并非單調(diào)變化，呈現(xiàn)先增后減的趨勢。煤/油質(zhì)量比為1∶2時，兗州煤與石家莊FCC油漿協(xié)同作用效果最佳，與簡單混合（無協(xié)同作用）相比，轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)物產(chǎn)率分別提高 5%、23%。煤-油漿共處理過程中協(xié)同作用的大小取決于煤、油漿性質(zhì)的配伍性及煤、油漿的配比。

圖2 油漿加入量對轉(zhuǎn)化率及輕質(zhì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響

催化劑易受重油中金屬及雜原子等污染，壽命縮短[36]。煤-重油加氫共處理時產(chǎn)生的多孔殘煤能有效吸附重油中的金屬、硫、氮、氧等有機物，減少雜質(zhì)在催化劑上的吸附，維持催化劑的活性、選擇性。加氫條件下Cu、Fe、Ni等金屬卟啉類化合物首先生成中間產(chǎn)物金屬卟酚[37-38]，再進一步加氫裂解、開環(huán)形成金屬沉淀物，其極性大于催化劑優(yōu)先吸附于煤液化產(chǎn)生的多孔殘煤表面，金屬從液相轉(zhuǎn)入固態(tài)，經(jīng)固、液分離后實現(xiàn)了金屬的脫除，表5反映了張德祥等[39]研究不同重油與紅旗煤共處理后輕質(zhì)產(chǎn)物中金屬的脫除情況。共加氫條件下砷、硫等雜質(zhì)的加氫產(chǎn)物也影響煤油共處理效果。形成的 AsH3逸出或形成金屬砷化物被煤液化殘?zhí)课絒40]，降低了輕質(zhì)產(chǎn)品中的砷含量，有利于輕質(zhì)產(chǎn)品的化工利用。含硫化合物及其基團加氫斷裂為H2S逸出，H2S的存在提高煤的轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)品產(chǎn)率具有明顯的促進作用。在共處理過程中煤液化、重油改質(zhì)等反應(yīng)并非各自獨立，呈現(xiàn)出明顯的協(xié)同作用，煤-油共處理較煤、重油單獨加工時，轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)物選擇性顯著提高。

表5 煤-重油共處理后輕質(zhì)產(chǎn)物中金屬含量的脫除情況

4 結(jié) 語

以富含芳烴、易分散、難熱解的油漿、回?zé)捰汀⒅赜吞娲褐苯右夯^程的循環(huán)溶劑，可有效解決柴油收率低、裝置不穩(wěn)定的問題。煤、油漿加氫耦合過程的轉(zhuǎn)化率、輕質(zhì)產(chǎn)物選擇性提高，呈現(xiàn)良好的協(xié)同作用。替代溶劑與煤的溶解性、熱穩(wěn)定性、供氫及氫傳遞能力是溶劑選擇的基礎(chǔ)，煤、油漿組成、性質(zhì)的匹配性是發(fā)揮協(xié)同作用的保障，煤、油漿最佳配比是發(fā)揮協(xié)同作用的關(guān)鍵。定量考證溶劑、煤的性質(zhì)與協(xié)同作用關(guān)系是該技術(shù)推廣的關(guān)鍵。對FCC油漿等重質(zhì)烴進行預(yù)分離、預(yù)加氫以調(diào)整溶劑的組成，滿足溶劑分散、溶解、供氫及傳遞氫的目的，發(fā)揮煤-油共煉的協(xié)同作用，促進煤、重質(zhì)烴的高效轉(zhuǎn)化。

[1] 張德祥，劉瑞民，高晉生.煤炭直接加氫液化技術(shù)開發(fā)的幾點思考[J].石油學(xué)報，2011，27（3）：329-335.

[2] 薛永兵，凌開成.溶劑對煤液化影響的研究[J].燃料化學(xué)學(xué)報，2012，40（11）：1295-1299.

[3] Malhotra R，Mcm illen D F.Relevance of cleavage of strong bonds in coal liquefaction[J].Energy & Fuels，1993，7：227-233.

[4] Ikenaga N，Kan-nan S，Sakoda T，et al.Coal hydroliquefaction using highly dispersed catalyst precursors[J].Catalysis Today，1997，39（1-2）：99-109.

[5] 羅化峰，凌開成，張衛(wèi)帥，等.氫氣在煤高溫快速液化中的作用[J].化工進展，2010，29（s1）：370-373.

[6] 水恒福，劉健龍，王知彩，等.小龍?zhí)逗置翰煌瑲夥障乱夯阅艿难芯縖J].燃料化學(xué)學(xué)報，2009，37（3）：257-261.

[7] Kidena K，Bandoh N，Murata S，et al.Methyl group migration during heat treatment of coal in the presence of polycyclic aromatic compounds[J].Fuel，2000，79（3）：317-322.

[8] Shui Hengfu，Cai Zhenyi，Xu Chunbao，et al.Recent advances in direct coal liquefaction[J].Energies，2010，3（2）：155-170.

[9] Li Xian，Hu Haoquan，Jin Lijun，et al.Approach for promoting liquid yield in direct liquefaction of Shenhua coal[J].Fuel Processing Technology，2008，89（11）：1090-1095.

[10] 羅化峰，凌開成，申峻.一種新的煤直接液化方法[J].現(xiàn)代化工，2013，33（8）：9-12.

[11] 藺華林，張德祥，彭俊，等.神華煤直接液化循環(huán)油的分析表征[J].燃料化學(xué)學(xué)報，2007，35（1）：104-108.

[12] Masato K，Hitoshi S，Takashi H，et al.Effect of solvent hydrotreatment on product yield in the coal liquefaction process[J].Fuel Processing Technology，2000，68（3）：237-254.

[13] 吳秀章，舒歌平.煤直接液化裝置開車過程中循環(huán)溶劑性質(zhì)變化規(guī)律及其影響[J].煤炭學(xué)報，2009，34（11）：1527-1530.

[14] 李克建，王兆熊.煤液化溶劑催化預(yù)加氫的研究[J].煤炭學(xué)報，1987（1）：70-76.

[15] 高山松，李克健，李永倫，等.煤焦油餾分油用作煤直接液化起始溶劑的加氫穩(wěn)定研究[J].石油學(xué)報，2012，28（4）：636-640.

[16] 朱向?qū)W，安杰，王玉忠，等.廢塑料裂解轉(zhuǎn)化生產(chǎn)車用燃料研究進展[J].化工進展，2012，31（s1）：398-401.

[17] 王力，陳鵬，王琦，等.煤與廢塑料共液化中氫轉(zhuǎn)移的示蹤試驗研究[J].燃料化學(xué)學(xué)報，2001，29（4）：309-312.

[18] 王力，倪獻智.煤與廢塑料共液化及其供氫作用的研究[J].青島科技大學(xué)學(xué)報，2003，24（4）：340-343.

[19] Wang Li，Chen Peng.Development of first-stage co-liquefaction of chinese coal with waste plastics[J].Chemical Engineering and Processing，2004，43（2）：145-148.

[20] Ding W B，Tuntaw iroon W，Liang J，et al.Depolymerization of waste plastics w ith coal over metalloaded silica-alum ina catalysts[J].Fuel Processing Technology，1996，49：49-63.

[21] 呂永平，趙鳴.寧武煤和廢塑料的共處理液化研究[J].煤炭加工與綜合利用，2001，4：340-343.

[22] Koyano K，Sugano M，Hirano K，et al.The effects of reaction temperature and time on coprocessing of coal and plastics[J].Nihon Enerugi Gakkaishi/Journal of the Japan Institute of Energy，2005，84（4）：366-369.

[23] 張立，許志明，胡云翔.催化油漿在石油化工方面的利用[J].石油化工，1999，28（5）：337-339.

[24] 吳秀章，舒歌平.煤炭直接液化起始溶劑油的研究[J].石油煉制與化工，2007，38（8）：19-21.

[25] 趙鵬，舒歌平，李克健，等.催化裂化芳烴萃取油用作煤液化起始溶劑[J].石油學(xué)報，2008，24（4）：456-459.

[26] 趙鵬，朱肖曼，張曉靜，等.石油催化裂化重質(zhì)產(chǎn)物部分替代煤液化循環(huán)溶劑的研究[J].煤炭學(xué)報，2009，34（11）：1522-1526.

[27] 薛永兵，楊建麗，劉振宇，等.煤與FCC油漿共處理重質(zhì)產(chǎn)物對道路瀝青改性作用的評價[J].石油學(xué)報，2006，22（1）：95-99.

[28] Xue Yongbing，Yang Jianli，Liu Zhenyu，et al.Heavy products from co-processing of FCC slurry and coal as bitumen modifier[J].Fuel Chemistry Division，2004，49（1）：24-25.

[29] Xue Yongbing，Yang Jianli，Liu Zhenyu，et al.Paving asphalt modifier from coprocessing of FCC slury w ith coal[J].Catalysis Today，2004，98（1-2）：333-338.

[30] 神華集團有限責(zé)任公司.一種煤與石油共同加工工藝：中國，200710179429.1[P].2007-07-16.

[31] 李麗，李克健，吳秀章.煤與石油重油共處理協(xié)同作用效應(yīng)的初步分析[J].神華科技，2009，7（6）：64-67.

[32] 閆瑞萍，朱繼升，楊建麗，等.4種煤與催化裂化油漿共處理的研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001，30（3）：233-236.

[33] 田新娟，楊平平，李育輝，等.硫含量對煤直接液化性能的影響[J].煤田地質(zhì)與勘探，2009，37（6）：19-21.

[34] 康士剛，宗志敏，水恒福，等.煤液化重質(zhì)產(chǎn)物的催化加氫裂解研究[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，40（1）：60-65.

[35] 閆瑞萍，朱繼升，楊建麗，等.催化裂化油漿與兗州煤共處理的研究——反應(yīng)條件對煤轉(zhuǎn)化及產(chǎn)物分布的影響[J].石油學(xué)報，2001，17（4）：1-7.

[36] Ancheyta J，Rana M S，F(xiàn)urimsky E.Hydroprocessing of heavy oil fractions[J].Catalysis Today，2005，109（1-4）：1-2.

[37] Marafi A，Hauser A，Stanislaus A.Deactivation patterns of Mo/Al2O3，Ni-Mo/A l2O3and Ni-MoP/Al2O3catalysts in atmospheric residue hydrodesulphurization[J].Catalysis Today，2007，125（3-4）：192-202.

[38] Garcia-Lopez A J，Cuevas R，Ram irez J，et al.Hydrodemetallation（HDM） kinetics of Ni-TPP over Mo/Al2O3-TiO2catalyst[J].Catalysis Today，2005，107（8）：545-550.

[39] 張德祥，高晉生.石油重油和煤混合加氫對重油性質(zhì)的影響[J].石油化工，1996，25：466-469.

[40] 夏國富，黃海濤，張潤強，等.RAs-20脫砷劑的開發(fā)及應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2001，32（5）：17-20.