煤的液化和焦化屬于什么變化

【專家解說(shuō)】：煤在隔絕空氣的條件下加熱，使煤的有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生熱化學(xué)反應(yīng)(分解、縮合、聚合等)，生成固態(tài)的焦炭或半焦、氣態(tài)煤氣和液態(tài)焦油。這種煤的熱解過(guò)程稱為干餾過(guò)程。干餾最終溫度為500-550℃時(shí)稱為低溫干餾，600-800℃為中溫干餾，900-1050℃為高溫干餾。煤的高溫干餾又稱為煤的煉焦化學(xué)，也就是我們常說(shuō)的煤的煉焦。 煤炭液化油也叫人造石油，煤和石油都是主要由C、H、O這三種元素構(gòu)成，但煤的平均分子量大于石油，且H元素含量較低，煤的液化主要指的是使煤的大分子變小，并通過(guò)催化加氫而液化，其主要任務(wù)是將煤中的H/C比調(diào)整至適當(dāng)?shù)臄?shù)值。 煤加氫液化一般在450－480℃加壓下分段進(jìn)行的。先是少數(shù)最活潑的鍵發(fā)生較快的熱斷裂，產(chǎn)生較大的有機(jī)碎片。然后是比較牢固的鍵斷裂，產(chǎn)生較小的碎片。共價(jià)鍵的熱斷裂產(chǎn)生數(shù)量不等的自由基，它們可通過(guò)加氫而穩(wěn)定化。氫的來(lái)源可以是氫氣或能提供氫原子的溶劑（稱為供氫溶劑）。這是一個(gè)十分緩慢的反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)的結(jié)果是使產(chǎn)物由瀝青類轉(zhuǎn)化為油類，為提高油類的產(chǎn)率，需要更苛刻的條件（較高的溫度和壓強(qiáng)，較長(zhǎng)的停留時(shí)間），其間可能發(fā)生的反應(yīng)包括加氫、脫水、雜環(huán)開(kāi)環(huán)失雜原子和橋結(jié)構(gòu)的斷裂。因此，是一難以進(jìn)行、費(fèi)用較高的過(guò)程。 在煤加氫的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，催化劑扮演了重要角色。鈷、釕、鈀、鉑、銠等過(guò)渡金屬配合物都是煤和煤衍生液體的催化劑。使用催化劑的一個(gè)問(wèn)題就是從產(chǎn)品混合物中將催化劑回收。目前最常用的催化劑是載在多孔氧化鋁表面上用硫化物處理過(guò)的鉬酸鈷,對(duì)于煤裂解的各種產(chǎn)物的加氫非常有效，并且在含有雜原子的煤衍生液體中壽命相當(dāng)長(zhǎng)。