超臨界水中煤與塑料的共液化研究.pdf

1、超臨界流體技術(shù)是國際上公認(rèn)的綠色技術(shù)，作為反應(yīng)介質(zhì)受到越來越多的關(guān)注。煤與塑料共液化能夠有效利用煤炭資源，實(shí)現(xiàn)廢塑料資源化，減少環(huán)境污染，因此研究超臨界水中煤與塑料的共液化具有非常重要的意義。
　　 在間歇式高壓反應(yīng)裝置中，研究了兗州煙煤與塑料（聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP））在超臨界水中的共液化，考察不同反應(yīng)條件對煤與塑料共液化效果的影響，并與煤的單獨(dú)液化結(jié)果作對比，探索煤與塑料共液化反應(yīng)規(guī)律，初步探討共液化反應(yīng)機(jī)理，為超臨

2、界水體系中煤與廢塑料共液化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　 在超臨界水中研究了煤的單獨(dú)液化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著水/物料比的增加，煤液化轉(zhuǎn)化率和油氣產(chǎn)率都呈上升的趨勢，轉(zhuǎn)化率在20％～30％范圍內(nèi)變化，但是當(dāng)水/物料比超過20，轉(zhuǎn)化率則變化不明顯。反應(yīng)溫度高于420℃后，隨著溫度的升高，煤液化轉(zhuǎn)化率和油氣產(chǎn)率有明顯上升的趨勢。當(dāng)溫度為430℃時(shí)，得到最高轉(zhuǎn)化率為31.2％、油氣產(chǎn)率12.6％、瀝青質(zhì)產(chǎn)率18.6％。反應(yīng)時(shí)間60min時(shí)，轉(zhuǎn)化率最高達(dá)

3、到26.14％。隨著反應(yīng)壓力的升高，煤單獨(dú)液化轉(zhuǎn)化率及油氣產(chǎn)率呈上升的趨勢，壓力為36.1MPa時(shí)，油氣產(chǎn)率及轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大，分別為13.02％、28.66％。
　　 超臨界水中煤與塑料的共液化研究發(fā)現(xiàn)：煤/PS共液化的水相產(chǎn)物中主要為間苯二酚、苯酚、對甲酚和鄰甲酚等。氣相產(chǎn)物中主要有CO2、CH4及C2H6等。反應(yīng)時(shí)間60min時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)化率的最高點(diǎn)，380℃、420℃時(shí)的最高轉(zhuǎn)化率分別為60％、62.3％。隨著反應(yīng)溫度的升高，

4、油氣產(chǎn)率先呈線性增加，后趨于平緩，430℃時(shí)，油氣產(chǎn)率達(dá)到最大，為43.6％；共液化轉(zhuǎn)化率隨著PS添加量的增加成線性上升，塑料PS添加量為30％時(shí)，油氣產(chǎn)率最大為30.6％。通過與加權(quán)平均值比較，塑料PS添加量為10％、20％時(shí)，共液化轉(zhuǎn)化率及油氣產(chǎn)率均有所提高，油氣產(chǎn)率分別提高2.7％和0.6％，說明PS的添加對煤的液化有一定的協(xié)同作用。
　　 論文還研究了煤與塑料的共液化過程中相態(tài)的變化，在毛細(xì)管微型反應(yīng)器中，觀察發(fā)現(xiàn)在超臨