Введение к работе
Актуальность работы. Определение , параметров реакционней способности углей в реакциях ожижения существенно как для изучения структурных особенностей угольных веществ с целью полного использования химического потенциала угля, так и для решения прикладных задач производства синтетических жидких топлив (СЖТ) по выбору оптимальной сырьевой базы и моделированию процесса в целом.
В настоящее время в России и за рубежом проблема получения жидких топлив и химических продуктов из угля рассматривается как наиболее перспективное направление в энергетике и нефтехимической промышленности ближайшего будущего. В ряде стран, включая QA, государственными» и частными компаниями ведутся интенсивные работы по созданию основ процессов третьего поколения, которые должны характеризоваться наибольшей полнотой использования химического и энергетического потенциала угля. В связи с этим существенно возрастает актуальность определения количественных характеристик реакционной способности углзй при ожижении.
Целью работы являлось установление на основе экспериментальных данных ИГИ зависимости реакционной способности бурых углей Ка-нско-Ачинского бассейна при их ожижении от температуры, давленая, степени превращения органической массы, типа и состава катализатора, свойств пастообразователя, соотношения пастообразователь/ уголь. С помощью полученных кинетических закономерностей разработать математическую модель реакторного узла Опытного . завода СТ-б.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ИГИ по темам " Проведение экспериментальных работ по получении опытных партий бензина и дизельного топлива из сырья угольного и нефтяного происхождения на Опытном заводе СТ-5" (Я гос. регистрации 01920013600); "Исследование взаимосвязи химического строения и реакционной способности органической массы угля с целью создания фундаментальных основ его переработки" .(* гос.регистрации 01920019764), а также в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ РАН по проблеме 2,10 "Химия углей, торфа"к горючих сланцев".
Научная новизна работы. Разработана методика кинетического описания ожижения углей в автоклавных условиях. Впервые получен набор количественных зависимостей эффективной константы скорости ожижения бурых углей от типа исходного сырья (уголь, пастообразователь) и условий ожижения (каталитическая система, температура, давление, степень превращения органической массы). Создана модель
-2-реакторного узла Опытного завода СТ-5. учитывающая гидродинамику и к кинетику охижонип угля в опытно-промышленных условиях.
Практическое значение работы. Полученные в работе кинетические характеристики реакционной способности бурых углей использованы для выбора сырьевой базы производства СХТ и для оптимизации технологических условии получения жидких топлив и химических продуктов гидрогенизацией бурых углей по методу ИГИ. С целью создания информационной базы производства СЖТ разработан основной модуль банка систематизированных результатов экспериментальных исследований ожижения канско-ачинских углей; создан пакет программ для кинетического описания процесса.Предложена математическая модель реакторного узла Опытного завода СТ-5, представляющая основу для разработки кинетических моделей гидрогенизационного ожижения углей в крупномасштабных условиях.
Основные положения, выносимые на защиту:
методика кинетической обработки результатов ожижения угля в автоклавных условиях;
количественные зависимости эффективной константы скорости от типа сырья и условий ожижения;
кинетическая модель реактора гидрогенизации угля;
- результаты моделирования реакторного узла применительно к
условиям Опытного завода СТ-5.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обобщены на IV и V Всесоюзных совещаниях "Химия и технология твердого топлива" (Москва, 1982, 1988 г.г.); совещании по химии и технологии получения жидких и газообразных топлив из угля, сланцев и нефтяных остатков (Москва, 1985 г.); IV Всесоюзной конференции по кинетике гетерогенных-каталитических реакций (Ярославль,1987 г.); семинаре специалистов СССР и ПНР по разработки технологии получения жидких продуктаз из угля (Москва, 1981 г.); IV Всесоюзном симпозиуме по плазмохимии (Днепропетровск, 1984 г.); IV Республиканской конференции молодых ученых-химиков (Таллин , 1981 г.).
Публикации.По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 разделов, выводив, списка литературы, содержащего f ^наименований; изложена на./Злстрашщах машинописного текста, . включая
