神府煤的液化性能及其重质产物结构表征

利用管式高压反应釜,以四氢萘为溶剂、FeS和S为催化剂,对神府煤进行了加氢液化研究,考察了催化剂、反应温度和反应气氛等因素对煤液化性能和产物组成分布的影响,同时对液化产物进行了红外光谱、元素分析以及酸性含氧官能团等结构表征。结果表明,FeS+S催化神府煤液化的最高四氢呋喃(THF)抽提率和油+气收率分别为69.5%和35.9%;未加催化剂时,神府煤液化THF抽提率和油+气收率都是最低的。     

焦炭的钝化处理及其机理

 用浸泡的方法将H3BO3、Na2CO3、CaCl2、FeCl3等负载于焦炭中，并用SEM、EDS、XPS对浸泡硼酸后的焦炭结构和形貌进行了表征，对浸泡硼酸后的焦炭与二氧化碳的反应性、抵抗碱和铁的侵蚀能力、深层反应以及硼的钝化机理等进行了研究。结果表明：通过浸泡可以将不同浓度的矿物质负载于焦炭中，且B的最终存在形式是B2O3；碱和铁的存在可以加速焦炭的溶损反应，硼的存在可以抑制焦炭的溶损反应，并具有明显的抵抗或屏蔽碱、铁的侵蚀能力。     

Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂制备及其甲基吡啶催化氧化脱甲基性能

针对甲基吡啶氧化脱甲基反应,以TiO_2为载体经浸渍法制备Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂,结合结构表征和催化剂性能评价,考察制备条件对其催化甲基吡啶氧化脱甲基性能的影响。结果表明,通过Fe_2O_3改性可以提高Ag-V_2O_5/TiO_2催化剂对3-甲基吡啶氧化脱甲基化反应的催化性能,其作用主要是抑制V_2O_5团聚,促进V物种的分散。同时,锐钛矿相TiO_2载体表面B酸中心有利于催化3-甲基吡啶脱甲基,提高产物吡啶选择性。经实验优化,Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂适宜制备条件为:焙烧温度450℃、焙烧时间4 h、V_2O_5和Ag的负载质量分数分别为15%和1.5%、Fe与V物质的量比1∶2。在优化条件下,吡啶收率与选择性最高可达到62.97%和78.75%。     

锡林郭勒褐煤在超临界水和不同气氛下的液化性能

研究了锡林郭勒褐煤在超临界水和N₂气氛下,以及K₂CO₃,FeS+S和KOH三种催化剂分别作用下的液化性能,并与其在供氢溶剂四氢萘和H₂气氛下的液化性能进行比较。结果表明:锡林郭勒褐煤在供氢溶剂四氢萘和H₂气氛下具有较高的液化活性,在420℃、无催化剂条件下褐煤的液化转化率和油水气收率分别为76.8%和51.0%;而在相同温度、添加5%甲酸的超临界水和N₂气氛下,褐煤的液化转化率和油水气收率分别降为32.0%和29.2%,且褐煤液化主要转化为附加值高的油气部分。K₂CO₃,FeS+S和KOH三种催化剂对锡林郭勒褐煤在超临界水中液化都具有较好的催化活性,按催化活性由高到低排序为K₂CO₃,FeS+S,KOH;420℃时K₂CO₃对锡林郭勒褐煤具有最好的催化效果,褐煤的液化转化率和油水气收率最高,分别为46.5%和42.2%。气氛对锡林郭勒褐煤在超临界水中的液化性能具有较大的影响,在CO气氛下锡林郭勒褐煤的液化活性最高,420℃时褐煤的液化转化率和油水气收率最高,分别为52.2%和44.4%。这是由于在CO气氛下能够发生水煤气变换反应,可以为液化过程提供原位活性H,从而促进了油气收率和液化转化率的提高。     

在实践教学环节中突出专业特色的探索

论文结合我校化学工程与工艺专业人才培养目标与专业实际情况,探讨了通过课外科技活动、实验教学和实习教学三大实践环节,提高学生工程实践能力,使所培养的毕业生具有显著的专业特色,深受国内煤焦企业欢迎。     

炼焦煤热解转化过程中硫的迁移及分布研究

以马钢常用炼焦煤为例,选取具有代表性的高硫、中高硫、中硫和低硫炼焦煤为研究对象,进行固定床煤热解炭化实验,研究煤热解过程中硫的迁移、分布和脱除规律。结果表明：煤种是影响煤热解硫转化迁移、硫形态分布和脱硫率的关键因素,气肥煤和肥煤较焦煤利于硫化物向气相产物中迁移且占比相近,气肥煤中有更多的硫化物转化迁移至液体产物,肥煤和...     

硼酸复合制剂对焦炭反应性的影响及其作用机理研究

将硼酸复合制剂喷洒至炽热的焦炭中,研究其对焦炭反应性、对碱的屏蔽以及抗碱性的影响,并用EDS和XPS对喷洒后的焦炭的表面元素及其结合状态进行了分析.结果表明:硼酸复合制剂在炽热焦炭的表面发生分解,生成B2O3覆盖在焦炭气孔的表面,阻碍焦炭与CO2的接触;硼酸复合制剂既可以降低焦炭的反应性,又可以对焦炭内的碱起屏蔽作用,还可以抵抗碱的侵蚀,其影响程度随硼酸复合制剂浓度的增加而增加.     

环境友好方法合成2-甲基-1,4-萘醌的研究

本实验研究了在不添加任何催化剂的条件下，以冰醋酸为溶剂，用过氧化氢氧化2-甲基萘制取2-甲基-1，4-萘醌的方法。考察了反应温度、反应物起始浓度、2-甲基萘与过氧化氢摩尔比、反应时间等因素对产品收率的影响，得到较优的反应条件为：反应温度为80℃；反应物起始浓度为4.54％；2-甲基萘与过氧化氢摩尔比为1：10；反应时间为4h。在此条件下2-甲基-1，4-萘醌的收率为32．6％。该方法具有无环境污染，技术简单，合成时间短等优点。     

过氧化氢温和氧化2-甲基萘的研究

利用过氧化氢在冰乙酸溶剂和无催化剂下氧化2-甲基萘,制备2-甲基萘醌。考察了反应温度、时间、溶剂体积以及氧化剂与原料的配比等对2-甲基萘醌产率的影响。结果表明,较优的反应条件为:反应温度90℃,反应时间4 h,溶剂量40 mL,氧化剂与原料的摩尔比10∶1。在以上较优条件下,2-甲基萘转化率为88.66%,2-甲基萘醌的选择性69.44%。     

煤液化重质产物的催化加氢裂解研究

为了使煤直接液化的重质产物转化为轻质油类,利用管式高压反应釜,以四氢萘为溶剂、FeS和S为催化剂,对沥青烯进行了加氢裂解研究.考察了催化剂种类及加入量、反应温度和反应压力等因素对沥青烯加氢液化的转化率和产物分布的影响.利用FTIR与元素分析仪对原料沥青烯及残余沥青烯进行了结构表征.结果表明:在一定实验条件下,FeS加硫后使原料的转化率由30.76%增加至53.94%,油+气的产率也由6.01%增至38.39%,而逆向缩合程度减少了9%;两种催化体系下原料的液化转化率均随着温度的升高而增加,但不加硫时增加的幅度为15.20%,明显小于加硫时的23.83%;随着压力的增加,两种催化条件下原料的转化率均增加,而逆向缩合程度在不加硫时随着压力的增加而增加(16.17%,6～30.54%),加硫时则相反.