沥青稀、前沥青稀

手头无煤化工类书籍，小白求助咨询：

1、煤液化工艺中会生成前沥青稀、沥青稀，在加氢作用下部分转化为轻质油。前沥青稀、沥青稀有哪些物化性质、如何区分二者？
2、煤液化生成的重质油可以用来生产沥青。此重质油是前沥青稀、沥青稀类组分吗？此生产沥青技术是物理分离还是化学反应制得？
3、前沥青稀、沥青稀加氢转化原理？

谢谢

1. 前沥青稀和沥青稀都是煤直接液化过程中的副产品，物化性质上主要是由较高分子量的烃类组成，含有较多的芳香烃和非芳香烃。区分二者通常依据其沸点和分子量：前沥青稀的沸点较低，分子量相对小；沥青稀的沸点更高，分子量更大。

2. 煤液化生成的重质油确实可以用于生产沥青，它们主要包括前沥青稀和沥青稀两类组分。生产沥青的技术通常是物理分离方法，通过馏分、蒸馏等步骤从重质油中分离出适合制作沥青的组分。

3. 前沥青稀和沥青稀的加氢转化原理基本上是利用加氢反应将这些较重、复杂的烃类分子结构改变为较轻、较简单的结构，从而生成轻质油。这个过程中，大分子的碳链被打断，并加入氢原子，使产物的沸点降低，得到更易处理和应用的轻质油产品。
.

1、第一个问题：

煤液化工艺中生成的前沥青稀和沥青稀，都是煤直接液化后产物中分离出的物质，它们具有一些相似的物化性质，但也有一些区别。以下是对它们的物化性质及区分方法的详细阐述：

物化性质

• 外观与形态：
  • 前沥青稀和沥青稀都呈粘稠状，但具体的形态可能因煤种、液化条件及后续处理工艺的不同而有所差异。
    
• 溶解性：
  • 两者都具有一定的溶解性，但溶解性有所不同。沥青稀可溶于苯，但不溶于正己烷或环己烷；而前沥青稀的溶解性特点可能因具体制备条件和分离方法的不同而有所变化，但通常也表现出类似的溶解性差异。
    
• 分子量：
  • 沥青稀的平均分子量约为500，而前沥青稀的分子量可能因制备过程中的条件变化而有所不同，但通常也处于相似的分子量范围内。
    
• 密度与粘度：
  • 前沥青稀和沥青稀的密度和粘度都较高，但具体数值可能因煤种、液化条件等因素的差异而有所变化。
    
• 稳定性：
  • 两者在常温下都相对稳定，但长期暴露于空气中可能会因氧化等原因而发生性质变化。
    
  
  

区分方法

• 溶解性测试：
  • 利用两者在溶剂中的溶解性差异进行区分。如前所述，沥青稀可溶于苯但不溶于正己烷或环己烷；而前沥青稀的溶解性可能需要根据具体的制备条件和分离方法来确定其溶解性特点。因此，可以通过溶解性测试来初步区分两者。
    
• 分子量测定：
  • 通过测定两者的分子量来进行区分。虽然两者的分子量可能处于相似的范围内，但具体的分子量分布可能有所不同。因此，可以通过凝胶渗透色谱（GPC）等分子量测定方法来进一步区分两者。
    
• 其他化学性质测试：
  • 还可以利用两者在其他化学性质上的差异进行区分，如红外光谱、核磁共振等化学分析方法。这些方法可以提供更详细的结构信息，有助于进一步区分前沥青稀和沥青稀。
    
  
  

2、第二个问题：

一般而言，重质油是煤液化过程中的一种产物，其组成和性质与原料煤的种类、液化条件以及后续处理工艺有关。

关于生产沥青的技术，将重质油转化为沥青的过程主要涉及物理分离和化学反应的综合运用。以下是对这一过程的详细解释：

物理分离

• 重质油的分离：首先，从煤液化产物中分离出重质油。这一步骤通常通过蒸馏、裂化等工艺手段进行，将重质油与其他组分（如轻质油、气体等）分离开来。
• 沥青基础原料的制备：在得到重质油后，需要进一步通过物理方法（如蒸馏、萃取等）将其分离成不同沸点范围的产品，以得到沥青的基础原料。
  

化学反应

• 化学反应的介入：虽然物理分离在沥青生产过程中起着重要作用，但化学反应也是不可或缺的。例如，在重质油转化为沥青的过程中，可能会发生一些加氢、裂化、聚合等化学反应，以改善沥青的性能和品质。
• 精炼和调和：通过精炼过程去除杂质、提高质量，使沥青产品符合相关标准。最后，根据市场需求进行调和，调整沥青的性能指标，以满足不同领域的需求。
  

综上所述，煤液化生成的重质油可以用来生产沥青，这一过程涉及物理分离和化学反应的综合运用。关于此重质油是否属于前沥青稀、沥青稀类组分，需要具体分析其化学组成和性质来确定。同时，生产沥青的技术也需要根据原料和产品的具体要求来选择和优化。

第三个问题：

前沥青稀和沥青稀的加氢转化是煤液化过程中的重要反应之一。以下是前沥青稀、沥青稀加氢转化的原理概述：

一、加氢转化原理

• 逐步加氢反应：
  • 逐步加氢转化主要发生在恒温阶段，属于自由基反应。在此过程中，化学键主要受活性氢、溶剂、催化剂等共同作用被削弱并断裂，进而与氢自由基结合。
  • 反应速率不仅与未转化煤化学键离解能分布有关，还与未转化煤浓度、活性氢浓度、催化剂种类及浓度等有关。
    
• 中间产物：
  • 沥青烯与前沥青烯是煤热解后的串联反应中间产物。在煤液化反应初期，由于热解断键，会出现相对分子质量较大的前沥青烯和沥青烯。
  • 随着逐步加氢的进行，煤大分子相对较强的桥键进一步被打开，前沥青烯和沥青烯进一步增加。随后，前沥青烯继续加氢转化为沥青烯，沥青烯亦加氢形成分子量更小的油、气产物。
    
• 活性氢来源：
  • 活性氢主要有两个来源：一是依靠溶剂中氢化芳烃释放出氢自由基，并通过溶剂将溶解氢气转化为氢自由基；另一个来源则是溶解氢气在催化剂的作用下成为活性氢。
    
  
  

二、加氢转化过程

• 升温阶段：
  • 主要是快速热解加氢组分的转化。在此阶段，氢耗很少，因此氢分压对反应影响较小。
  • 快速热解加氢组分的反应动力学模型可用拟一级动力学模型表示。
    
• 恒温阶段：
  • 逐步加氢转化主要发生在这一阶段。未转化煤多为缩合程度较高的大分子化合物，难以再形成前沥青烯与沥青烯。
  • 因此，前沥青烯与沥青烯均随加氢反应的进行出现产率极大值，前沥青烯极大值出现较早，沥青烯则较晚。
    
• 降温阶段：
  • 在温度较高时仍有反应发生，其反应动力学方程可根据具体条件进行推导。
    
  
  

三、加氢转化产物

• 主要产物：
  • 加氢转化后的主要产物包括油、气以及未完全转化的沥青烯和前沥青烯。
    
• 产物性质：
  • 加氢后的产物具有较低的分子量和较高的稳定性，符合国家对石油产品的标准。
    
  
  

illlbtftmb 发表于 2024-12-19 18:43
1. 前沥青稀和沥青稀都是煤直接液化过程中的副产品，物化性质上主要是由较高分子量的烃类组成，含有较多的 ...

谢谢

caocheng 发表于 2024-12-20 09:56
2、第二个问题：一般而言，重质油是煤液化过程中的一种产物，其组成和性质与原料煤的种类、液化条件以及后 ...

谢谢

感谢二位。从IP地址猜测二位是从事煤制油设计人员吧。
咨询：
目前煤直接制油技术进展到什么程度了？除了神华108直接液化装置、延长50共炼装置外，还有哪些装置已经建成运行、哪些地区进行了直接液化项目的立项、建设？

• 中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司煤直接液化升级示范项目
  • 建设地点：鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇
  • 装置规模：拟新建一条216万吨/年煤直接液化生产线。
  • 技术特点：依托具有完全自主知识产权的煤直接液化新一代技术。
  • 建设进展：计划于2024年底开工建设，2027年底投入生产。
    
• 国家能源集团哈密能源集成创新基地项目
  • 建设地点：新疆哈密市岔哈泉工业园区
  • 装置规模：项目全产业链投产后，煤直接液化生产线将达到320万吨/年。
  • 技术特点：采用国家能源集团具有自主知识产权的煤直接液化二代技术。
  • 建设进展：项目于2024年3月底正式开工，预计将于2027年底建成投产。
    
• 国家能源集团煤直接液化二代技术工程化开发项目
  • 建设地点：内蒙古鄂尔多斯市（煤制油公司）
  • 技术特点：该项目旨在提高原料油煤浆处理量、延长装置运行周期、提升能效利用水平，并增强煤直接液化先期工程综合效益。
  • 建设进展：项目于2024年11月29日正式开工，标志着中国在煤直接液化技术方面又迈出了重要一步。
    
  
  

caocheng 发表于 2024-12-23 10:53

中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司煤直接液化升级示范项目

建设地点：鄂尔多斯市伊 ...

谢谢分享