毕业时间：2026年6月（硕士）

毕业去向：长垣市凯杰高级中学

导师：史权 教授 陈振涛 教授

学科专业：化学工程与技术

研究方向：煤炭转化工程及技术

 

学位论文题目

煤液化循环溶剂分子组成及加氢转化规律转化规律

Molecular Composition of Recycle Solvent and Its Hydrogenation Behavior in Coal Liquefaction Process

 

论文摘要

煤直接液化过程中，循环溶剂的分子组成与供氢性能是影响液化效率和油品质量的关键因素。本文以煤直接液化原料油、不同加氢条件下的生成油及循环溶剂为研究对象，系统开展了循环溶剂的分子组成特征、供氢性能与质量评价方法研究，解析了煤液化油加氢过程中的分子转化规律，主要内容包括：揭示了循环溶剂的分子组成特征。烃类化合物以四氢萘、八氢菲、六氢芘等部分氢化芳烃及C11-C27正构烷烃为主；酸性含氧化合物主要为四氢萘酚类、四氢菲酚类、芴酚类等；中性含氮化合物以咔唑、四氢苯并咔唑系列为主；碱性含氮化合物主要为吡啶类、喹啉类、吖啶类等稠环氮化物及其部分氢化衍生物。

建立了多维度溶剂评价方法。基于传统的核磁共振氢谱分析可知，加氢后循环溶剂供氢指数提升，芳碳率下降，供氢性能提升。基于气相色谱-质谱联用分析，构建了氢化萘指数、氢化芘指数、氢化菲指数和混合指数，加氢后各分子供氢指数大幅增长；基于电场轨道阱高分辨质谱分析，提出了一个有效反映加氢深度的评价指数。

阐明了煤液化油加氢过程中分子转化规律。烃类转化方面，原料油以2-4环芳烃为主，加氢后部分氢化芳烃占据主导并生成大量环烷烃。低温有利于多环芳烃深度加氢生成高供氢活性组分，高温则易引发脱氢或裂解。杂原子转化方面，含氧化合物加氢后以一元酚类为主，高温可显著强化脱氧反应；含氮化合物以分子中含有1个氮原子的氮化物类为主，加氢后整体脱除效率较低。中性氮化物以环饱和为主，残余形态主要为咔唑及四氢苯并咔唑，碱性氮化物则发生加氢饱和与开环裂解；含硫化合物中，高缩合度稠环噻吩被高效脱除，但苯并噻吩系列特别是空间位阻烷基化衍生物在残余硫化物中相对富集。

本研究明确了煤液化循环溶剂的分子组成特征，建立了多维度溶剂评价方法，揭示了煤液化油加氢过程中烃类及杂原子化合物的分子转化规律，可为煤液化油加氢稳定工艺的优化、高效供氢溶剂的筛选与设计提供理论依据和技术支撑。

关键词：煤直接液化；循环溶剂；供氢性能；分子组成

 

个人荣誉

2023-2024年度中国石油大学（北京）二等学业奖学金

2024-2025年度中国石油大学（北京）一等学业奖学金

2024-2025年度中国石油大学（北京）优秀研究生

2025-2026年度中国石油大学（北京）一等学业奖学金

2025-2026年度中国石油大学（北京）优秀研究生

2025-2026年度中国石油大学（北京）优秀学生干部

中国石油大学（北京）优秀毕业生