离子液体[BMIm]BF4在神华煤溶胀预处理中的应用

改善 其 液化 的工 艺 条件 ．】 在 这 一过 程 中所使 用 ＿但
的溶 剂大都 是易 挥发 、 易燃 、 易爆 和具 有毒 性 的有机
溶 剂 ， 此 实 现 溶 剂 的 绿 色 化 成 为 煤 溶 胀处 理 的 重 因
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５ ５ ． ３
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３ ． ０ ７ ７
条件 离 心 操 作 ， 录 试 管 中 煤 颗 粒 沉 淀 层 的体 积 记
＊ 辽 宁 省 重 点 实 验 室 建设 项 目课 题 （ ０ ８ １ ８ ． ２０Ｓ２ ） １ ）硕 士 生 ； ）讲 师 ； ）教 授 、 士 生 导 师 ， 阳化 工 学 院化 学 工 程 学 院 ， １ １ ２ 沈 阳 ２ ３ 博 沈 １０４
摘 要 采 用 离子 液体 １ 丁基一一 一 ３ 甲基 咪 唑 四 氟硼 酸盐 （ Ｂ ｍ］ Ｆ ） 中 国神 华煤 进行 直接 ［ ＭＩ Ｂ 对 －
液 化 前 的 溶 胀 处 理 ， 过 对 溶 胀 度 的 测 定 及 不 同 条 件 下 溶 胀 煤 样 的 直 接 液 化 实 验 ， 讨 了 离子 液 体 通 探
Ｅ ＭＩ Ｂ 购 自上 海 成捷 化 学 有 限公 司 ， 度 ＞ Ｂ ｍ］ Ｆ 纯
９ （ ７ 合成 级 ） 实验所 用其 他试 剂均 为化学 纯． ，
表 １ 煤样 的分 析
Ｔａ ｌ Ｐ ｏ ｉ ｔ ｎ ｌ ｍａ ｅａ ａ ｙ ｉ ｏ ｈ ａ ｐ ｅｃ ａ ｂｅ１ ｒ ｘ ｍａ ｅ ａ ｄ ｕ ｔ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｆｔ ｅ ｓ ｍ ｌ ｏ ｌ ｉ
转化 率 随温度 的升 高 而降低． 而且使 用过 的Ｅ ＭＩ ］ Ｆ Ｂ ｍ－ 可 以 回收 循环使 用． Ｂ
关 键 词 溶 胀 处 理 ， 离子 液 体 ， Ｂ Ｉ ］ 加 氢 液 化 ［ Ｍ ｍ－ － ＢＦ ，
中 图分类 号
ＴＱ５ ９ １ ２ ．
液化 示范 厂煤 液化 用煤 （ 以下 简称 神 华 煤 ） 其 组 成 ，
Ｅ ＭＩ Ｂ 煤溶 胀预 处理 方 面的应 用． Ｂ ｍ］ Ｆ 在 结果 表 明 ， 离子 液体 ［ ＭＩ Ｂ 溶 胀 预 处理 能破 坏 煤 － Ｂ ｍ］ Ｆ
结 构 中的弱共 价键 ， 使煤 的溶 胀度 获得 了显 著提 高， 而改 善 了其 液 化性 能 ， 高 了煤 的 直接 液 化 进 提
０ 引 言
溶胀 预 处 理 能 够 有 效 地 改 变 煤 的化 学 结 构 状 态 ， 强其 化学 反应 活 性 ， 高 直 接 液化 性 能 ， 而 增 提 进
的工 业分 析及 元 素 分 析 见 表 １ 煤 样 被 粉 碎 至 ２０ ． ０
目， ８ ℃ 下 真 空 干 燥 ２ 在 ５ ４ ｈ后 备 用． 子 液 体 离
１ 实 验 部 分
１ １ 样 品 与 试 剂 ．
别 称 取上述 同样 质量 的原 煤和 各溶胀 条件 下 的溶 胀 煤 ， 后加 入一定 量 甲醇液 体 ， 然 在测试试 管 中混合 均
匀并保 证煤 颗粒 被 充 分 润湿 ， 时 间 静 置后 以 同样 短
煤 样取 自位 于 内蒙 古鄂 尔多 斯市 的神 华集 团煤
化 学 、 化 和 分 离 中取 得 了很 重 要 的应 用 ． 文 采 用 催 本
９ ７ ． ４
１ ２ 溶胀 处理及 溶胀 度 的测定 ．
将 Ｅ ＭＩ Ｂ 与备好 的煤 样 按质 量 比为 ２： Ｂ ｍ］ Ｆ １
的 比例放入 溶 胀 器 中 ， Ｎ。保 护 下 搅 拌 使 煤 粒 与 在 离子 液体均 匀混 合 ， 预 定 的溶 胀 温 度条 件 下 溶 胀 在 预定 时 间． 胀结 束后 ， 溶 从溶 胀器 中取 出溶剂 与煤 的 混合 物 ， 滤 、 洗 分离 出离 子 液体 并 进 行 回收． 抽 水 滤 饼 经 真空 干燥得 到溶 胀处理 后 的煤样 ． 溶 胀度 测定 采用 体积法 ｌ ， 取适 量原煤 （ 溶 ５称 ］ 未 胀煤） 放入溶 胀 度 测 试 专 用试 管 中 ， ３０ ０ｒｍｉ 在 ０ ／ ｎ 转速下 离心 １ ｎ 记 录原 煤 的体 积读 数 为 Ｖ ； ０ｍｉ， ｏ 分
转 化 率 和 油 气 产 率 ． 溶 胀 条 件 方 面 ， 溶 胀 时 间 的 增 加 ， 溶 胀 度 和 液 化 转 化 率提 高 ； 温 度 对 煤 在 随 煤 而
溶胀 度和 液化 转化 率 的影响 较复 杂 ， 存在 一 个合 适 的溶胀 温度 范 围 ， 此 温度 之 上 ， 胀度 和 液 化 在 溶
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要 目标 ． 子液体 作 为一种 新型 “ 色溶剂 ” 具 有传 离 绿 ， 统溶 剂不可 比拟 的性 能 ］ 如熔 点 低 、 有 较 宽 的 ， 具 液态 范 围、 强 的溶 解 能 力 、 乎 没有 蒸 气 压 、 发 很 几 挥 性小、 较好 的 热 稳 定 性 和化 学 稳 定 性 、 循 环 使 用 可 等， 已得到世 界各 国化 学工 作者 的广 泛认 可 ， 在 电 并
离子 液体 １丁基 一一 一 ３甲基 咪 唑 四氟 硼 酸 盐 （ Ｂ ｍ］ ［ ＭＩ － Ｂ 为溶胀 剂 ， 中 国神 华 煤 进 行 溶 胀 处 理 ， 过 Ｆ） 对 通 溶 胀度 的测定 及 各煤 样 的加 氢 直 接液 化 实 验 ， 对 并 ［ ＭＩ Ｂ 进 行 回 收 和表 征 ， 而 探 讨 离 子 液 体 － Ｂ ｍ］ Ｆ 从 ［ ＭＩ Ｂ 在煤 溶胀 预处理 方 面应用 的可 行性 ． － Ｂ ｍ］ Ｆ
第 ３ ３卷
第 ２期
煤 炭 转 化
Ｃ０Ａ Ｌ Ｃ０ Ｎ Ｖ ＥＲ Ｓ ０Ｎ １
Ｖｏ１ ３ ＮＯ ．３ ．２ Ａ ｐ ． ０１ ｒ２ ０
２１ ０ ０年 ４月
离子液体 ［ ＭＩ Ｂ ４ Ｂ ｍ］ Ｆ 在神华煤 溶胀 预处理中的应用
耿 胜 楚 Ｄ 范天 博。 刘 云 义。 ’