新疆伊犁煤溶胀行为的研究

本文研究了新疆伊犁煤在甲苯、甲醇、四氢呋喃（THF）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）和陆梁原油不同溶剂下的溶胀行为,考察了煤预处理温度、不同溶剂、煤／溶剂体积比、溶胀时间对煤溶胀度的影响。结果表明：经过110℃真空干燥预处理煤样的溶胀度大于经过50℃真空干燥预处理煤样的溶胀度;相同条件下,NMP的溶胀度最大;煤／溶剂体积比越大,煤的溶胀度越小;溶胀24h煤样的溶胀度同溶胀60h煤样的溶胀度变化不大。     

高温高压下煤在溶剂中溶胀特性及动力学分析

根据溶胀测量原理,结合位移传感器,设计了一种可以在高温高压条件下测量煤样在溶剂中溶胀的装置.测量获得了不同颗粒粒度B3煤样在神华循环油中、N_2气氛下溶胀比随温度的变化曲线,同时考察了初始压力、气氛和煤阶对煤样高温溶胀特性的影响,并采用非等温溶胀动力学方程对溶胀数据进行拟合分析.结果表明,不同颗粒粒度B3煤样的溶胀比随温度的升高而增大,在300℃时达到最大溶胀比,随着温度的进一步升高,溶胀比减小,煤层高度开始降低.增大初始压力和H_2气氛下有利于煤样的溶胀.煤样在四氢萘中的溶胀比较在循环油中大.非等温溶胀动力学拟合分析表明,煤在溶剂中溶胀遵循简单级数反应机理函数,活化能在20kJ/mol~60kJ/mol之间.     

采用位移传感器考察萃余煤在乙醇中溶胀特性

通过对煤样进行正己烷和四氢呋喃索氏萃取处理,脱除了煤中低分子化合物,萃余煤在不同温度下真空干燥处理以避免萃取溶剂的残留,采用位移传感器溶胀测量装置考察并对比了原煤和萃取处理后煤样在乙醇中的溶胀特性.结果表明,不同温度下真空干燥处理萃余煤的热脱附-质谱分析显示,110℃真空干燥24h处理萃余煤出现萃取溶剂分子质谱特征碎片离子逸出峰,150℃真空干燥24h处理萃余煤没有出现显著溶剂分子质谱特征碎片离子逸出峰.四氢呋喃萃取处理后煤样,110℃真空干燥后,初始时刻溶胀速率较原煤显著增快,且平衡溶胀比显著增加;150℃真空干燥后煤样,由于进一步脱除了煤中残留的四氢呋喃,在乙醇中初始时刻溶胀速率降慢,平衡溶胀比减小,与原煤相近;正己烷萃取处理后110℃和150℃真空干燥后煤样的初始时刻溶胀速率较原煤降低,110℃真空干燥后煤样平衡溶胀比与原煤相比显著降低,150℃真空干燥后煤样的平衡溶胀比增大,与原煤相近.     

焦化蜡油加氢精制工艺研究

辽河油田某炼油厂生产的焦化蜡油含氮量和含硫量较高,直接催化裂化反应的效果较差,需要进行一定的预处理,因此,开展了焦化蜡油加氢精制工艺优化实验研究.以目标炼油厂的焦化蜡油为研究对象,通过改变反应条件,考察了催化剂类型、实验温度、实验压力、氢油比以及反应空速对焦化蜡油加氢精制处理后脱氮率和脱硫率的影响.结果表明:随着反应温度、压力以及空速的增大,焦化蜡油的脱氮率和脱硫率逐渐升高;而随着氢油比的逐渐增大,焦化蜡油的脱氮率和脱硫率呈现出先增大后降低的趋势,存在一个最佳氢油比,使脱氮率和脱硫率达到最佳;辽河油田焦化蜡油加氢精制实验的最佳工艺条件为:催化剂PSR-102,温度380℃,压力12 MPa,氢油比1000,反应空速0.8 h-1.在此实验条件下,焦化蜡油的脱氮率可以达到60％以上,脱硫率可以达到95％以上,达到了良好的精制效果.     

焙烧温度对非负载型Ni-Mo复合氧化物催化剂加氢脱氧性能的影响

以柠檬酸为络合物,采用溶胶-凝胶法制备了非负载型Ni-Mo复合氧化物催化剂.分别以乙酸、苯酚为探针分子,在连续流动固定床反应器中评价了催化剂的加氢脱氧活性,并采用热重-差热分析(TG-DTA),N2吸附-脱附和X射线衍射(XRD)等技术对催化剂进行了表征,考察了焙烧温度对催化剂的表面性质、晶态结构及催化加氢脱氧性能的影响.结果表明:催化剂主要以NiMoO4的晶相形式存在;在N2氛围下,随着焙烧温度的增加,催化剂孔径变大,晶化程度增强;在预焙烧温度为260℃,粉体焙烧和成型焙烧温度均为500℃时,催化剂的加氢脱氧活性最好,在0.3 MPa,液时空速2 h-1条件下,在170℃时,苯酚的脱氧率达到99.9％,在240℃时,乙酸的脱氧率达到98.6％.     

冷冻预处理对神府长焰煤萃取率的影响及机理研究

以神府长焰煤为研究对象,对其进行冷冻预处理,然后利用四氢呋喃对煤样进行索氏萃取,研究冷冻预处理的温度和时间对煤样萃取率的影响规律,获得冷冻预处理提高煤样萃取率的最优实验条件。通过分析冷冻预处理前后煤样的孔结构、表面形貌、萃取物的红外光谱和X射线光电子能谱,提出冷冻预处理提高煤样萃取率的机理。结果表明:冷冻预处理提高了煤样的萃取率,最优实验条件为温度-80℃、时间12h;在最优实验条件下,煤样的四氢呋喃萃取率由6.16%增加到7.67%,增加了24.68%;孔结构分析结果表明,与原煤相比,冷冻预处理后煤样的孔容、孔径和比表面积均增加,其中比表面积由6.77m²/g增加至7.21m²/g,增加了6.50%,孔容由0.011 mL/g增加至0.013mL/g,增加了18.18%,孔径由7.30nm增加到7.32nm,增加了0.27%;扫描电镜实验结果表明,与原煤相比,冷冻预处理后样品的表面粗糙度增加;红外光谱及X射线光电子能谱分析结果表明,冷冻预处理增加了萃取物中脂肪烃的含量,含C=C,C=O及C—O键的化合物含量减少。冷冻预处理提高煤样萃取率的机理为:冷冻预处理增大了煤样的孔容,对其进行溶剂萃取,有利于大分子骨架缝隙中独立存在的脂肪族低分子化合物的溶出。     

微波溶胀对五彩湾煤直接液化影响的研究

采用NMP/CS(2体积比1︰1)混合溶剂,在微波辐射下对五彩湾煤进行溶胀处理,并将原煤和微波溶胀煤样进行对比表征和加氢液化实验,考察了液化反应温度、反应气氛、溶胀剂对液化效果的影响。结果表明:微波溶胀后,煤样孔隙结构显著增加,结构发生变化。在液化条件是温度450℃、氢初压6.0 MPa、溶煤比1.75︰1和反应时间60 min,油产率和转化率分别是原煤55.02%和76.76%,微波溶胀煤74.03%和84.78%。     

同步溶胀-担载催化剂对烟煤-重油共炼的影响

以Fe(NO3)3和Na2S分别作为催化剂前体和原位硫化剂,在20℃下分别用水、甲醇(M)、N-N二甲基甲酰胺(DMF)和二甲亚砜(DMSO)对神华烟煤溶胀12 h,同步溶胀-担载催化剂后的烟煤脱除溶剂后与轮古常渣(LGAR)和杜84超稠油(Du84)在2∶1油煤质量比,8 MPa冷氢压,420℃,1 h的条件下进行加氢共处理.结果表明,神华烟煤经过溶胀处理后与两种重油共处理的液化率都明显提高,煤的转化率明显增大;三种有机溶胀剂相比,DMF同步溶胀促进液化效果最好,其次为DMSO,甲醇最差.两种配油相比,Du84比LGAR更适合煤-重油共处理.XRD分析表明,同步溶胀-担载法制备的溶胀煤载铁催化剂以非晶态和高分散的状态存在于溶胀煤表面,在共处理中催化剂最终转化为Fe1-xS.在煤-重油共处理中,经DMF同步溶胀-担载的催化剂失活,结晶相对不明显.     

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.     

脱除催化裂化轻汽油中碱性氮的研究

研究了萃取法脱除催化裂化轻汽油中碱性氮化物的工艺。考察了萃取剂种类和各种工艺条件对碱性氮脱除串的影响。小型试验表明，在萃取温度25℃、水油体积比0．05，沉降时间15min及萃取次数3次的条件下，的碱性氮脱除率可达87％以上。中型试验结果表明，在温度25℃、压力0．4MPa、水油比0．05、二级沉降的条件下，残余碱性氮小于0．06μg/g，碱性氮脱除率大于90．62％，满足固体酸催化剂对原料中碱性氮的限制。