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雜原子往往對(duì)煤衍生液體的儲(chǔ)存產(chǎn)生不利影響
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雜原子
對(duì)雜原子類化合物感興趣有幾個(gè)原因。首先，就煤的整體結(jié)構(gòu)而言，有必要了解雜原子可能以何種形式并入液體產(chǎn)物。
其次，大部分雜原子最初存在于煤的瀝青質(zhì)和前瀝青質(zhì)組分中。這些組分中的物質(zhì)被認(rèn)為(盡管存在一些分歧)是煤轉(zhuǎn)化為液體燃料(液化)的主要中間體。雜原子的存在往往會(huì)對(duì)煤衍生液體的儲(chǔ)存產(chǎn)生不利影響，因?yàn)殡s原子的存在往往會(huì)導(dǎo)致液體產(chǎn)品在儲(chǔ)存時(shí)粘度的增加。
第三，已知含氮和含硫化合物會(huì)毒害用于煤衍生液體升級(jí)的加氫精煉和加氫裂化操作的催化劑。
第四，燃料中氮和硫的存在導(dǎo)致氧化物(NO.)的高排放水平。成品油期貨資料，僅供參考，SO，這些物質(zhì)在燃燒過(guò)程中。
煤的氧含量從褐煤的20-30% w高到1.5-2.5 w低。W / W為無(wú)煙煤。一種煤的氧含量(干基)通常由以下差值決定:
80 = 100 - (% C + 8 h + 9 n + 9 + 9灰)
已知氧以幾種不同的形式存在于煤中，包括酚羥基、羧酸、羰基、醚鍵和雜環(huán)氧。
煤化程度對(duì)酚羥基，尤其是羧酸的存在有很大的影響。兩組含量均隨碳含量的增加而迅速降低(等級(jí))。含有羧酸基團(tuán)(-CO-H)的化合物很容易從泥炭和褐煤中提取，但似乎在亞瀝青范圍內(nèi)消失。同樣，甲氧基(-OCH;)似乎存在于褐煤中，但在煙煤和高階煤中并未大量存在。
酚羥基、醚鍵和雜環(huán)氧均存在于煙煤中，高階煤中也有少量的雜環(huán)氧。雜環(huán)氧最常見的形式存在于呋喃環(huán)體系中，取代呋喃環(huán)已在煤提取物、熱解焦油和氧化降解產(chǎn)物中得到報(bào)道。
而二苯并呋喃體系在母煤中存在的程度，以及在煤基質(zhì)降解過(guò)程中酚類物質(zhì)脫水形成的程度，則有待研究降解產(chǎn)物和低溫煤提取物支持母煤中存在的觀點(diǎn)。
煤中氮的含量一般在0.5-1.5% w/w范圍內(nèi)。成品油期貨資料，僅供參考，和氧一樣，從煤制液體中分離出許多不同類型的含氮化合物(55)。一些例子包括苯胺，吡啶，喹啉，喹啉，這些化合物是異喹啉，咔唑和吲哚。
常被烷基和芳基取代母煤中吡啶和苯胺衍生物的性質(zhì)一直是人們猜測(cè)的對(duì)象。如果氮雜原子實(shí)際上是原始煤基質(zhì)的組成部分，那么氫解反應(yīng)最終應(yīng)該會(huì)導(dǎo)致一些碳-碳鍵的裂解，從而形成一組甲基吡啶和甲基苯胺。
煤的硫含量變化很大，一般在0.5-5.0% w/w之間。這包括無(wú)機(jī)硫(主要是黃鐵礦)和有機(jī)硫。
在煤的降解產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了許多類有機(jī)硫化物，包括噻吩的各種衍生物、芳香族和脂肪族硫化物、環(huán)硫化物、硫醇和硫酚。烷基、芳基和脂環(huán)硫醇在煤中含量相對(duì)較少，通常很容易通過(guò)煤衍生液體產(chǎn)品的加氫脫除:
R-s-h + h2 -> r-h + h2s
煤中最豐富的硫官能團(tuán)類型被認(rèn)為是噻吩環(huán)體系的衍生物。其他重要的硫類型有芳基硫化物、烷基硫化物和環(huán)硫化物。但是，應(yīng)該記住，關(guān)于含硫化合物的大部分資料是通過(guò)分析煤基質(zhì)解聚得到的小分子得到的。更劇烈的解聚或降解技術(shù)很可能改變?cè)嬖谟诿夯|(zhì)中的含硫化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
對(duì)雜原子類化合物感興趣有幾個(gè)原因。首先，就煤的整體結(jié)構(gòu)而言，有必要了解雜原子可能以何種形式并入液體產(chǎn)物。
其次，大部分雜原子最初存在于煤的瀝青質(zhì)和前瀝青質(zhì)組分中。這些組分中的物質(zhì)被認(rèn)為(盡管存在一些分歧)是煤轉(zhuǎn)化為液體燃料(液化)的主要中間體。雜原子的存在往往會(huì)對(duì)煤衍生液體的儲(chǔ)存產(chǎn)生不利影響，因?yàn)殡s原子的存在往往會(huì)導(dǎo)致液體產(chǎn)品在儲(chǔ)存時(shí)粘度的增加。
第三，已知含氮和含硫化合物會(huì)毒害用于煤衍生液體升級(jí)的加氫精煉和加氫裂化操作的催化劑。
第四，燃料中氮和硫的存在導(dǎo)致氧化物(NO.)的高排放水平。成品油期貨資料，僅供參考，SO，這些物質(zhì)在燃燒過(guò)程中。
煤的氧含量從褐煤的20-30% w高到1.5-2.5 w低。W / W為無(wú)煙煤。一種煤的氧含量(干基)通常由以下差值決定:
80 = 100 - (% C + 8 h + 9 n + 9 + 9灰)
已知氧以幾種不同的形式存在于煤中，包括酚羥基、羧酸、羰基、醚鍵和雜環(huán)氧。
煤化程度對(duì)酚羥基，尤其是羧酸的存在有很大的影響。兩組含量均隨碳含量的增加而迅速降低(等級(jí))。含有羧酸基團(tuán)(-CO-H)的化合物很容易從泥炭和褐煤中提取，但似乎在亞瀝青范圍內(nèi)消失。同樣，甲氧基(-OCH;)似乎存在于褐煤中，但在煙煤和高階煤中并未大量存在。
酚羥基、醚鍵和雜環(huán)氧均存在于煙煤中，高階煤中也有少量的雜環(huán)氧。雜環(huán)氧最常見的形式存在于呋喃環(huán)體系中，取代呋喃環(huán)已在煤提取物、熱解焦油和氧化降解產(chǎn)物中得到報(bào)道。
而二苯并呋喃體系在母煤中存在的程度，以及在煤基質(zhì)降解過(guò)程中酚類物質(zhì)脫水形成的程度，則有待研究降解產(chǎn)物和低溫煤提取物支持母煤中存在的觀點(diǎn)。
煤中氮的含量一般在0.5-1.5% w/w范圍內(nèi)。成品油期貨資料，僅供參考，和氧一樣，從煤制液體中分離出許多不同類型的含氮化合物(55)。一些例子包括苯胺，吡啶，喹啉，喹啉，這些化合物是異喹啉，咔唑和吲哚。
常被烷基和芳基取代母煤中吡啶和苯胺衍生物的性質(zhì)一直是人們猜測(cè)的對(duì)象。如果氮雜原子實(shí)際上是原始煤基質(zhì)的組成部分，那么氫解反應(yīng)最終應(yīng)該會(huì)導(dǎo)致一些碳-碳鍵的裂解，從而形成一組甲基吡啶和甲基苯胺。
煤的硫含量變化很大，一般在0.5-5.0% w/w之間。這包括無(wú)機(jī)硫(主要是黃鐵礦)和有機(jī)硫。
在煤的降解產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了許多類有機(jī)硫化物，包括噻吩的各種衍生物、芳香族和脂肪族硫化物、環(huán)硫化物、硫醇和硫酚。烷基、芳基和脂環(huán)硫醇在煤中含量相對(duì)較少，通常很容易通過(guò)煤衍生液體產(chǎn)品的加氫脫除:
R-s-h + h2 -> r-h + h2s
煤中最豐富的硫官能團(tuán)類型被認(rèn)為是噻吩環(huán)體系的衍生物。其他重要的硫類型有芳基硫化物、烷基硫化物和環(huán)硫化物。但是，應(yīng)該記住，關(guān)于含硫化合物的大部分資料是通過(guò)分析煤基質(zhì)解聚得到的小分子得到的。更劇烈的解聚或降解技術(shù)很可能改變?cè)嬖谟诿夯|(zhì)中的含硫化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
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