溶剂与溶胀促进剂对神华煤溶胀行为的影响

采用体积法研究了甲苯、四氢萘、甲醇、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和乙醇胺(MEA)5种纯溶剂及1∶1的MEA-DMF混合溶剂对神华烟煤的溶胀行为,考察了Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3和FeSO4添加量为0.5%(以铁占煤质量计)作为溶胀促进剂的性能。结果表明:MEA-DMF混合溶剂的溶胀效果优于5种单一溶剂。铁盐Fe(NO3)3明显促进煤溶胀,在80℃,24h和剂煤比5∶1条件下MEA-DMF混合溶剂与Fe(NO3)3协同可使溶胀率超过3.0。对溶胀处理后的神华煤FT-IR表明DMF、DMF-MEA溶胀处理以及与Fe(NO3)3协同溶胀处理后明显削弱了煤羟基氢键间的缔合作用,其中,经DMF-MEA与Fe(NO3)3协同溶胀处理的这一变化最为明显。     

铁系催化剂对煤油共处理产物组成和性质影响

实验选用两种铁盐,采用催化剂预分散在原料油中以及预担载在原料煤上两种催化剂制备方法,并将制备的催化剂应用于煤油共处理反应体系中考察其对产物组成和性质的影响,结果表明,负载型催化剂较分散型催化剂与反应体系的适应性更好,Fe2 较Fe3 与反应体系的适应性好,由此可知,四种催化剂催化效果的优劣顺序为:负载Fe2 ＞负载Fe3 ＞分散Fe2 ＞分散Fe2 ;此外,催化剂的催化效果越好,中间产物前沥青烯向液化产物沥青烯的转化越彻底,减压尾油中重组分向轻组分转化程度越大,液化残渣中催化剂的聚结程度也越小.     

铁系催化剂对煤高温快速液化的影响

以兖州煤为研究对象,采用微型反应釜研究了两种铁系催化剂对煤高温快速液化的影响.结果表明,担载Fe2S3的催化剂和高分散铁系催化剂对煤的热解行为影响较小;担载Fe2S3催化剂促进了氢气参与反应和煤液化产物向轻质化转化,在优秀和足量的供氢溶剂条件下,溶剂的供氢速度明显优于氢气转换的供氢速度,催化剂的作用不明显;对比添加高分散铁系催化剂并加助剂S和添加Fe2S3催化剂的煤高温快速液化,发现元素S的作用与S和主催化剂铁的结合形态有关.     

PYROSOL工艺——一种有前途的经济的煤液化新方法

概述过去15年间,为开发工业化煤液化工艺,已投入数百万美元的巨资。大部分开发工作都集中在起源于I.G.Farben工艺的技术上,只不过为降低工艺的苛刻度、并获取高产品产率而引用了一些工艺措施。据报导,目前在联邦德国和美国采用直接液化的一段或两段工艺已获得52—55％(重量)或每吨原料煤约4桶油的产率。最近的开发工作对于重油和煤共处理的方法非常注意,因为共处理方法大为降低了大量煤衍生油的再循环,同时由于工艺的改进大大减少了投资。其处理方法对加拿大西部有着特殊吸引力,因为当地的重油(9-15°API)和丰富的次烟煤矿藏紧密相连,而这种次烟煤活性高,是理想的液化原料。     

煤溶胀前后溶解度参数变化研究

选择6种性质不同的溶剂作为溶胀剂,对烟煤进行了溶胀预处理。对溶胀前后煤样进行了形貌分析、红外分析及溶解度参数测定,并考察了直接加氢液化效果。结果表明,溶剂溶胀预处理未破坏煤大分子结构,而煤的微观形貌变得疏松。所选6种溶剂中,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与煤二者之间的溶解度参数差值最小,DMF对煤溶胀效果也最好,溶胀度达1.71。同时,6种溶胀煤中,经DMF溶胀煤样(C_(DMF))的溶解度参数值最低,直接液化性能最好。相比于原煤(C_R),C_(DMF)的溶解度参数降低了2.73%,气产率降低了89.71%,液产率和转化率分别提高了27.48%和5.35%。     

离子液体[BMIm]BF_4在神华煤溶胀预处理中的应用

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF4)对中国神华煤进行直接液化前的溶胀处理,通过对溶胀度的测定及不同条件下溶胀煤样的直接液化实验,探讨了离子液体[BMIm]BF4在煤溶胀预处理方面的应用.结果表明,离子液体[BMIm]BF4溶胀预处理能破坏煤结构中的弱共价键,使煤的溶胀度获得了显著提高,进而改善了其液化性能,提高了煤的直接液化转化率和油气产率.在溶胀条件方面,随溶胀时间的增加,煤溶胀度和液化转化率提高;而温度对煤溶胀度和液化转化率的影响较复杂,存在一个合适的溶胀温度范围,在此温度之上,溶胀度和液化转化率随温度的升高而降低.而且使用过的[BMIm]BF4可以回收循环使用.     

溶胀对神华煤结构及液化性能的影响

采用甲苯和吡啶对中国神华煤进行直接液化前的溶胀处理,通过对溶胀度及抽提率的测定、IR光谱分析、热重分析以及溶胀煤的直接液化实验,探讨了溶胀预处理对神华煤结构及液化性能的影响.结果表明:经溶胀预处理,煤的溶胀度、抽提率获得了显著提高,煤结构中的弱共价键断裂,进而改善了其液化性能并提高了煤的直接液化转化率和油气产率.     

超声波辐射下溶胀改善煤液化性能的研究

以山东兖州局的北宿煤 ( BS)、兴隆庄煤 ( XLZ)、枣庄局的柴里煤 ( CL)等为研究用煤 ,首先在自然条件下使用吡啶溶剂进行原煤样的溶胀 ,然后利用超声波仪 ,在 40 k Hz和 5 0 0 W辐射功率和室温的条件下 ,进行超声波辐射作用下的吡啶溶剂溶胀 .经过对脱除溶剂后溶胀煤的加氢液化实验、低温干馏焦油产率测定、挥发分产率测定及体积溶胀率的测定 ,结果表明该三种原煤具有良好的可溶胀性能 ,溶胀煤均具有良好的加氢液化性能 .在 H2 冷态压力 8.2 MPa,40 0℃ ,Fe SO4·7H2 O和升华 S作催化剂、反应 1 .5 h的液化实验条件下 ,自然溶胀煤的液化油产率比原煤增加 1 2%～ 2 5 % ,北宿溶胀煤的液化油产率达到 69.76% .辐射溶胀后的溶胀煤与自然溶胀煤比较 ,在如上所述同样的液化条件下 ,兴隆庄煤的液化油产率增加了 2 2 % ,并且煤的总转化率也增加了 .实验数据表明 ,对于以提高煤加氢液化反应活性为目的的研究 ,当超声波辐射的频率和功率一定时 ,辐射时间对于改善煤样加氢液化的性能存在着最适宜值 ,这一最适宜值与煤的变质程度有直接关系 .     

煤与重质油共处理制取液体燃料的研究现状简介

本文简要叙述了国内外在煤与石油基重质油共处理制取液体燃料方面的研究状况.指出煤油共处理工艺结合了传统的煤直接液化工艺和重油加氢裂解工艺的特点,有可能成为第三代煤液化新工艺,为煤的转化利用提供一条新的合理途径.     

超声波辐射溶胀对煤炭直接液化性能的影响

为探讨超声波辐射溶胀在煤炭直接液化过程中的积极作用,以吡啶为溶胀剂对神华煤进行了超声波辐射条件下的溶剂溶胀处理,通过对溶胀过程中不同溶胀时间煤样的溶胀度与质量损失情况测定以及超声波辐射溶胀煤与自然溶胀煤的液化实验比较,发现超声辐射有助于煤的溶胀作用,煤液化转化率提高了3%~4%.实验表明,超声溶胀能够进一步提高煤催化加氢直接液化的反应性能.     

煤的组成,结构和性质对煤转化和制备的影响

在国内外已有的研究工作基础上，叙述了煤的组成、结构和性质时煤转化和制备的影响．提出了在煤转化过程的研究中应开展煤的基础研究．根据我国煤炭资源情况还提出今后有关煤的研究项目．     

煤及煤液制取芳烃高聚物的发展与机遇

煤及煤液制取芳烃高聚物的发展与机遇陈鹏（续上期）４芳香高聚物的单体及其制备许多芳香化合物和含杂原子化合物都可以转化成特优性能高聚物的单体。如芳香二酸类、芳香二醇类都是优质工程热塑性塑料的基本构成组分。６－羟基－２－萘甲酸，４，４’－二羟基联苯，对－羟...     

煤结构特征与煤反应活性关系的研究

煤大分子结构特征与煤反应性的关系反映了煤最基本的物理化学性质，对二者关系的研究可为煤加氢、热解等涉及这一领域的煤加工过程研究提供直接的依据和改进操作条件的方案。本文就以上各点综述了近年来对煤结构及煤反应性关系研究的几种主要技术方法及各自的成就，并进行了评述。     

煤基燃料的制备与应用

随着国内能源消费的增长,特别是车用燃料的迅速增长,石油消费总量越来越大,但国内石油资源有限,专家预计2010年和2020年石油的对外依存度将达到50%和60%,威胁国家能源的安全供应.但我国煤炭资源相对丰富,大力发展以煤为原料的合成液体替代燃料,提供部分车用燃料,将是解决能源安全供应问题的重要途径之一.论述和比较了合成煤基燃料的3种不同工艺路线：煤直接液化合成油,煤间接液化合成油和煤基含氧燃料合成.前两种工艺的主要目标是提高燃料的H/C比,以合成粗油或碳氢化合物为目标产物.新一代煤直接液化合成油技术还没有工业化装置投入运行,但间接F-T合成碳氢燃料已有成功的工业经验.和石油基燃料相比,虽然煤基碳氢燃料还不具有明显的经济优势,但对于石油资源有限的中国具有重要的战略意义.煤间接液化也可合成煤基含氧燃料,即甲醇燃料和二甲醚燃料等.和碳氢燃料相比,合成煤基含氧燃料不仅具有明显的技术和经济优势,而且充分利用了煤中C、H和O 3种主要元素,可以实现资源、能源、环境和经济可持续发展.     

煤的温和液化及共处理技术的研究和开发

在综述煤的温和液化及煤与有机废弃物共处理研究现状的基础上，指出煤直接液化的发展方向是温和液化；煤与废塑料的共液化为这类有机废弃物及煤的非燃料利用开辟一条新途径。     

操作参数的选择及对煤气化结果的影响

基于化工系统流程模拟软件的应用,初步预测出水煤浆气化炉出口的合成气组成和温度,模拟计算结果与文献基本吻合;此外,通过模拟得到的数据,分析了气化炉的主要操作参数对气化结果的影响,为气化炉的操作优化提供一定的参考依据.     

煤与生物质的共热解

对近年来煤与生物质共热解的研究作了综述，研究的焦点集中在富氢的生物质向贫氢的煤的转移，即寻找是否存在所谓的协同效应，在固定床，流化床等类型反应器中煤与生物质共热解的研究没有发现协同效应，这主要是因为煤与生物质热解温度的差异所造成的，至今还没见到在自由落下床中煤与生物质共热解的研究报道，在这种类型的反应器中，物料自由落下，物料粒子的温度很大程度上依赖于其黑度，由于煤的黑度远远大于生物质的黑度，在自由落下床中可以使二者达到同步热解，此外，生物质热解产生的富氢气体可以作为煤加氢热解的氢源，在这个基础上，提出了两步法共热解的思路。     

煤中氯的赋存形态与释放特性的研究进展

从煤中氯的赋存形式、测定方法、释放特性和控制技术等方面,对国内外的煤中氯研究现状进行了评述。到目前为止,氯在煤中的赋存形式仍未有统一的结论,但都认为燃烧过程煤中氯主要以氯化氢的形式释放,将对燃烧设备燃烧区、加热器等部位产生腐蚀并污染环境。研究结果表明采用洗煤技术可以有效降低煤中的氯含量。     

煤焦油和煤沥青的净化比较

比较了热过滤法和减压蒸馏法净化煤沥青的特点,研究了粗滤和粗滤,循环过滤,滤材孔径和助滤剂粒径对净化效果的影响,及其对原材料的适应性。结果表明：粗滤和精滤两步进行,循环过滤有利于沥青的净化,滤材和助滤剂孔径和粒径越小,净化效果越好,但是对喹啉不溶物太多的肝,用数微米孔径的滤材难于净化。     

煤化学研究的现状和重点分析

由于煤炭在能源中的地位稳固．前景良好，煤化学研究虽然面临困难，但各国仍在坚持和发展．本文在介绍了煤化学研究现状后，重点讨论了超净煤、加氢裂解和煤制高分子材料的研究和开发，并提出了有关建议。