神华煤直接液化残渣结构特性的探讨

论文题目: 神华煤直接液化残渣结构特性的探讨

论文类型: 硕士论文

论文专业: 化学工艺

作者: 谷小会

导师: 史士东,周铭

关键词: 神华煤,直接液化,残渣,结构特性

文献来源: 煤炭科学研究总院

发表年度: 2005

论文摘要: 鉴于煤炭直接液化残渣的性质尚缺少系统全面的研究探讨，为此，本文把“神华煤直接液化残渣结构特性的探讨”作为研究课题，全面系统地分析神华煤直接液化残渣的组成、结构特性等物理、化学性质，为残渣的加工利用作基础性准备工作。 本文选择用溶剂萃取的方法将残渣分成油（HS）、沥青烯（HI-BS）、前沥青烯（BI-THFS）和四氢呋喃不溶物（THFI）四个组分来分别进行分析研究。 本文除了采用元素分析、分子量测定等常规分析方法外，还采用了傅立叶红外光谱法、核磁共振波谱法以及热解色谱—质谱等物理仪器分析方法对三个有机组分进行组成和结构的分析。通过对大量的分析结果的解析，得出三个组分的分子结构的基本特征。重点分析了油和沥青烯分子的官能团的种类和变化情况、分子内部的主要结构单元以及氢碳原子的分布情况。发现油和沥青烯都含有四十种以上的结构形式，不仅包括1～4个（沥青烯达到6个）环的缩合芳香结构单元和部分加氢饱和的氢化芳香结构，而且含有一系列的碳数不等的正构烷烃，这些正构烷烃并不是单独存在于组分中，而是以芳香结构单元键合的侧链形式存在。综合仪器分析的结果，计算出油和沥青烯分子的平均结构参数，从而绘制出油和沥青烯的平均分子结构模型。对前沥青烯也进行了多种分析，得到了部分性质参数。 另外，在沥青烯的热解色谱质谱的分析中发现存在四氢呋喃的聚合体，说明溶剂萃取过程中存在四氢呋喃的聚合现象。 对于四氢呋喃不溶物，本文采用了岩相显微分析法和X射线衍射法（XRD）进行分析。发现原料煤中的矿物质有些转变成了硫酸盐，以及催化剂的活性形态是具有八种晶体结构的磁黄铁矿Fe（1-X）S。

论文目录:

摘要

Abstract

引言

第一章 文献综述与选题意义

1.1 国内外煤炭直接液化发展的概况：

1.2 煤液化加氢机理

1.3 不同分离方法对残渣性质的影响

1.4 国内外对煤液化残渣性质的研究状况

1.5 国内外采用不同的仪器分析方法对煤的液化残渣的结构解析状况

1.5.1 利用红外吸收光谱的研究情况

1.5.2 利用核磁共振的研究情况

1.5.3 多谱联用在液化残渣中的研究情况

1.6 残渣的利用情况

1.6.1 气化

1.6.2 干馏焦化

1.6.3 燃烧

1.7 本课题的提出及研究意义

第二章 样品的制备及基本性质的分析

2.1 神化煤直接液化残渣的来源和基本性质分析

2.1.1 神化煤直接液化残渣的来源

2.1.2 液化用煤的基本性质

2.2 对残渣的溶剂萃取分离

2.3 对三种样品分别进行元素分析

2.4 对三种样品分别进行分子量的测定

2.5 本章小结

第三章 样品的红外光谱研究

3.1 引言

3.2 实验

3.3 结果与讨论

3.3.1 OH官能团

3.3.2 芳香结构

3.3.3 脂肪性C-H结构

3.3.4 羰基化合物

3.3.5 醚类化合物

3.4 本章总结

第四章 热解色谱质谱对残渣有机成分的分析

4.1 序言

4.2 试验部分

4.2.1 PyGC-MS的测试条件

4.3 结果与讨论

4.3.1 对油的总离子谱图的分析

4.3.2 对沥青烯的总离子谱图的分析

4.3.3 对前沥青烯的总离子谱图的分析

4.4 结论

第五章 核磁共振对液化残渣中有机物结构的分析

5.1 序言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.3.1 一维~1H-NMR实验结果的定量分析

5.3.2 ~(13)C-NMR对油分和沥青烯的分析

5.3.3 H-H偶合二维核磁共振

5.4 小结

第六章 煤液化残渣中油分及沥青烯的平均分子式和分子结构

第七章 对液化残渣中矿物质的研究

7.1 序言

7.2 实验部分

7.2.1 四氢呋喃不溶物的岩相显微特征

7.2.2 XRD的分析

7.3 结果与讨论

7.3.1 对XRD谱图的处理

7.3.2 XRD谱图的定性分析

7.4 小结

第八章 总结与工作展望

8.1 总结

8.2 论文的创新点

8.3 论文的不足和工作展望

参考文献

致谢

发布时间: 2006-11-01

参考文献

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• [3].离子液体提取煤液化残渣及其回收的研究[D]. 王晓亮.北京化工大学2012
• [4].煤液化残渣溶剂萃取分离及利用研究[D]. 陈吉鲁.上海应用技术学院2015
• [5].煤液化残渣利用及液化油芳烃萃取研究[D]. 李洋洋.华东理工大学2011
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• [7].煤油共液化残渣制备中间相沥青及其性能研究[D]. 冉娜妮.太原理工大学2015
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• [3].煤直接液化反应动力学的高压釜试验研究[D]. 王勇.煤炭科学研究总院2007
• [4].煤间接液化制油的研究[D]. 刘团会.西北大学2007
• [5].煤液化油基本性质的研究[D]. 朱肖曼.煤炭科学研究总院2006
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• [8].溶胀预处理对煤结构及煤液化性能的影响[D]. 王勇.大连理工大学2000
• [9].煤热解反应动力学及高温快速液化反应特性的研究[D]. 李海宾.太原理工大学2002
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