石炭の直接液化プロセスにおける水素ドナー溶媒テトラリンの変態特性

Transformation Characteristics of Hydrogen-Donor Solvent Tetralin in the Process of Direct Coal Liquefaction.

• Hai-Zhou Chang
• Jun-Qi Li
• Shuai Du
• Kai-Yuan Shen
• Qun Yang
• Han Yi
• Ji-Wei Zhang

抄録

本研究の目的は、石炭の直接液化プロセスにおける水素供与体溶媒テトラリンの変態を調べることである。純粋なテトラリン液とテトラリンと武夷湾石炭(WCW)の混合物を液化条件で別々に反応させ、液化生成物の成分をGC-MSで分析した。その結果、テトラリン液が高圧水素と反応した後、反応生成物の90%は液状であり、ガス状生成物は主にアルカンガスとCOガスであることがわかった。反応温度を380℃、420℃とした場合、テトラリンの対応する変態率は34.72%、52.74%であった。テトラリンは、380℃では主に活性水素を通す役割を果たし、420℃では主に脱水素変換を起こして活性水素を供給するとともに、ナフタレン、メチルインダン、置換ベンゼンなどを生成する。テトラリンを水素供与体溶媒とし、WCWを行って液化反応を行い、得られた結果、液化温度380℃、420℃でのテトラリンの変態率はそれぞれ69.76%、83.86%であった。テトラリンは主に脱水素変換してナフタレンを生成し、次いでメチルインダンが生成し、液化生成物の主成分の含有順はナフタレン＞テトラリン＞メチルインダンであった。

The aim of this study is to investigate the transformation of hydrogen-donor solvent tetralin in the direct liquefaction process of coal. Pure tetralin liquid as well as mixture of tetralin and Wucaiwan coal (WCW) were separately reacted under a liquefaction condition, and constituents of liquid product were analyzed by GC-MS. The results show that after the tetralin liquid reacts with high-pressure hydrogen, 90% of the reaction product is in liquid state, the gaseous products mainly include alkane gas and CO gas. When the reaction temperatures were set at 380 and 420°C, respectively, the corresponding transformation rates of tetralin can be 34.72 and 52.74%. At 380°C, the tetralin mainly plays a role of passing active hydrogen, while at 420°C, it mainly occurs dehydrogenation transformation to provide active hydrogen, as well as generate naphthalene, methyl indan, and substituted benzene, etc. Taking tetralin as the hydrogen-donor solvent, the WCW was performed liquefaction reaction, and the obtained results show that the transformation rates of tetralin are 69.76 and 83.86% at liquefaction temperatures of 380 and 420°C, respectively. Tetralin mainly occur to dehydrogenation transformation to generate naphthalene, followed by methyl indan, where contents order of main constituents of the liquefaction products were: naphthalene> tetralin > methyl indan.

Copyright © 2019 Chang, Li, Du, Shen, Yang, Yi and Zhang.