Noncatalytic conversion of residuum in two-stage coal liquefaction

Authors


Abstract

An experimental investigation was conducted to ascertain the contribution of thermal reactions in the hydroprocessing reactor of two-stage liquefaction processes. Various solvent/residuum feedstocks were reacted in the absence of a catalyst at temperatures ranging from 655K to 728K. Detailed characterization of the composite and fractionated feedstock and product samples was performed to ascertain the extent of residuum conversion, heteroatom removal, and hydrogen rearrangement. The results showed that hydrogenation of the solvent portion of the feedstock neither enhances residuum conversion nor results in the transfer of hydrogen from the solvent to the residuum. Higher reaction temperatures also had little effect on the reactions involved. These results suggest that the conversion of residuum in the hydroprocessing reactor of two-stage liquefaction processes must occur catalytically rather than thermally.

Abstract

Une étude expérimentale a été menée dans le but d'établir la contribution des réactions thermiques dans le réacteur d'hydrotraitement de precédés de liquéfaction biétagés. On a fait réagir différentes alimentations résidu-solvant, en l'absence de catalyseur à des températures comprises entre 655 et 728 K. On a réalisé une caractérisation détaillée de l'alimentation et de ses fractions ainsi que d'échantillons des produits pour établir le degré de conversion du résidu, l'élimination des hétéroatomes et le réarrangement en présence d'hydrogène. Les résultats montrent que l'hydrogénation du solvant contenu dans l'alimentation n'améliore pas la conversion du résidu et ne résulte pas en un transfert d'hydrogène du solvant vers le résidu. Une élévation des températures de réaction a également peu d'influence sur les réactions impliquées. Ces résultats laissent suggérer que la conversion du résidu dans le réacteur d'hydrotraitement des precédés de liquéfaction biétagés doit se réaliser de manière catalytique plutǒt que thermique.

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