神府煤二硫化碳萃取物的组成分析

用二硫化碳萃取神府煤、用GC/MS分析萃取物,考察了萃取物的组成结构特征和部分组分的可能来源。结果表明:萃取物中的可检测成分为脂肪烃、烃基取代的芳烃和含杂原子的有机化合物,其中脂肪烃含量占绝对优势,且以7种C15-二环倍半萜烯同分异构体为主,检测出的链烃包括C18~C29正构烷烃和两种异构烷烃,烃基取代的芳烃中的芳环包括苯、萘和菲环,含杂原子有机化合物都含氧原子。     

CTAB辅助晶种法合成Zn/ZSM-5催化剂及其在催化重整纤维素挥发分的作用

石油的大量消耗和环境的日益恶化引发了人们对可持续化学的关注和发展。生物质能源是地球上唯一可再生的碳源,被认为是替代目前短期内无法再生的化石燃料的潜在能源。生物质热解挥发分在ZSM-5上催化生成芳烃是一种有前途的生物质增值化利用方式,通过调节ZSM-5分子筛孔道结构和表面活性位点来提高轻质芳烃的产率和抑制积炭的生成。采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,使用晶种法在合成过程中添加了金属Zn合成多级孔Zn/ZSM-5分子筛,阐述了合成过程中金属Zn与CTAB的作用对ZSM-5晶化过程的影响,并将该催化剂应用于纤维素热解挥发分催化重整制备轻质芳烃的研究中。并使用XRD、SEM、BET、NH₃-TPD和XPS等手段对催化剂进行表征,从而得到催化剂的物化结构。结果表明,适量CTAB的加入增大了分子筛的比表面积,显著增加了介孔,促进了反应物与产物的传质,抑制了反应中积炭的生成。并且CTAB的存在能够调控金属Zn的存在形态,加强了金属Zn与分子筛骨架的相互作用,形成更多的Zn-OH⁺活性位点,使催化剂拥有较强的脱氧能力和氢转移能力,促进了碳氢化合物...     

基于目标导向的化工专业人才培养改革与实践

化工产业正在经历巨大变革。为此,高校需要改革和创新人才培养模式,遵循目标导向原则,补短板、强基础、重实践、促创新、拓视野、显特色。文章分析了当前化工专业人才培养方面的不足,结合专业建设和教学改革实践,总结了中国矿业大学在化工专业人才培养改革中的若干具体措施。     

模板法调控多级孔ZSM-5催化褐煤挥发分制备轻质芳烃的研究

在相同的水热合成条件下,以氧化炭黑为硬模板和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为软模板,经一步结晶法分别制得了一系列以晶内介孔为主和以无定形介孔为主的多级孔ZSM-5分子筛。通过采用次氯酸钠、双氧水和硝酸来氧化改性商业炭黑,以增加其亲水性及分散性,进而促进了ZSM-5在晶化过程中分子筛前体与炭粒之间的相互作用。重点阐述了不同碳源和CTAB对合成的多级孔ZSM-5物化结构特性的影响,并将该催化剂用于褐煤热解挥发分催化重整制备轻质芳烃的反应中。结果表明,成功构筑的孔径均一的微-介孔梯度的ZSM-5在催化重整褐煤热解挥发分提质过程中有效地解决了催化剂的扩散传质问题,抑制了催化剂失活。引入硝酸氧化改性炭黑晶化合成的ZSM-5分子筛在褐煤热解挥发分的催化重整反应中表现出了很好的催化性能,其中轻质芳烃含量达到27.0 mg/g,选择性为81.7%。此外,在氢气气氛下,该催化剂能够有效降低积炭的碳含量。     

基于新工科立体改造协同作用的能源化学工程专业“双碳”工程人才培养模式探究

在“双碳”目标背景下,中国的能源战略正面临着重大转型,高校能源化工类专业的立体改造迫在眉睫。中国矿业大学能源化学工程专业聚焦新能源领域,以可再生能源化工、化学储能工程、二氧化碳转化利用为发展方向,以工程教育认证为导向,结合国家“双碳”战略对人才的需求,构建符合认证标准的“双碳”特色课程体系、实践平台和科研创新队伍,实施基于新工科立体改造协同作用的“双碳”工程人才培养模式。这些工作对推进高校的新工科建设、支撑国家“双碳”战略的实施具有重要的作用。     

从高温煤焦油中分离缩合芳香族化合物的基础研究和技术开发

高温煤焦油(High-temperature coal tar，简称HTCT)是以焦煤为主的烟煤在隔绝空气的条件下于1000 ℃左右热解得到的深褐色黏稠状液体，一般占原料煤质量的5%左右。HTCT的组成极其复杂，主要组分是缩合芳香族化合物，特别是缩合芳烃。缩合芳香族化合物用途广泛，是十分重要的有机化学品。作为纯品，缩合芳香族化合物的价格一般随着芳环缩合程度的增加而剧增；在相同环数的情况下，含杂原子(特别是含多个杂原子)的缩合芳香族化合物的价格远高于缩合芳烃的价格。由于HTCT组成的复杂性，从HTCT中分离出缩合芳香族化合物纯品面临极大的挑战。针对传统分离HTCT工艺存在的能耗大和分离效果差的问题，本研究团队开发了通过逐级萃取、加压梯度柱层析和分步结晶的逐级分离HTCT的技术，较详细地考察了分离过程中涉及的溶质、溶剂和固定相之间的作用力，从HTCT中成功地分离出一系列缩合芳香族化合物纯品；利用该技术，也可从煤的萃取物和热溶物中富集一系列有机化合物，包括缩合芳香族化合物。     

合成气与二甲醚为原料直接制乙醇催化反应研究进展

作为一种新型的煤制乙醇工艺,合成气经二甲醚羰基化合成乙酸甲酯,再进一步加氢制备无水乙醇的工艺路径备受市场关注。该工艺反应条件温和,所用分子筛和铜基催化剂价廉且制备方法简单。综述了二甲醚羰基化分子筛催化剂、乙酸甲酯加氢铜基催化剂的研究进展以及两者不同的耦合方式对合成气-二甲醚一步法制备乙醇反应路径的影响。重点介绍了分子筛催化二甲醚羰基化反应和失活机理以及分子筛催化剂设计调控的研究进展。该新型煤制乙醇技术为我国煤炭资源清洁高附加值利用提供了一条重要途径。     

微波辐射下神府煤CS2萃取物的组成结构分析

微波辐射下用二硫化碳萃取了神府煤并用GC/MS分析了萃取物,考察了萃取物的组成结构特征和部分组分的可能来源.结果表明:萃取物中的可检测成分为脂肪烃、烃基取代的芳烃和含杂原子的有机化合物,其中脂肪烃含量占绝对优势,且以7种C15-二环倍半萜烯同分异构体为主,可能来源于霍烷,检测出的链烃包括C18-C29正构烷烃和两种异构烷烃,烃基取代的芳烃中的芳环包括苯、萘和菲环,含杂原子有机化合物都含氧原子.     

不同气氛下Ca-Fe二元助剂改变高硅铝煤灰熔融温度的规律和机制

准格尔高硅铝煤灰熔融温度（AFT）高,易引发液态排渣气化炉排渣口堵塞问题,需添加助熔剂降低AFT。利用灰熔融温度测试仪研究了不同质量比CaO/Fe₂O₃（Ca/Fe）助剂的助熔效果,结合热机械分析仪、热重-示差扫描量热仪、XRD以及热力学计算对比分析了氩气气氛与弱还原气氛下Ca-Fe协同助熔机理。研究发现,弱还原与氩气气氛下,AFT均随Ca/Fe增加先降低后升高,在Ca/Fe=1/1时AFT最低,但弱还原气氛下Ca-Fe的助熔效果优于氩气气氛。不同Ca-Fe助剂煤灰在变形温度（DT）、软化温度（ST）、半球温度（HT）和流动温度（FT）时对应的收缩程度差异较大,并且氩气气氛下熔融温度范围（DT~FT）内灰柱的收缩速率显著高于弱还原气氛下的收缩速率。氩气与弱还原气氛下煤灰的收缩过程均可分为三个阶段,且其收缩程度依次递增,但弱还原气氛下第一、二阶段收缩程度较氩气气氛下高。进一步研究表明第一阶段的收缩主要以化学反应引起的固相烧结为主,第二阶段以初始液相形成的液相烧结为主,而第三阶段的收缩行为最终决定煤灰的AFT。高温矿物演化行为显示莫来石和钙长石单独存在时AFT很高,但两者可以与含铁组分形成低共熔物降低AFT,并且Fe²⁺可以促进低共熔物的形成,促使弱还原气氛下低共熔物的生成温度低于氩气气氛下的。     

正丁胺改性HZSM-5对褐煤热解挥发分催化重整的影响

低阶煤的清洁高效利用对缓解我国石油资源紧缺,保障能源安全具有重要意义。热解是低阶煤清洁高效利用的有效方式,能够得到半焦、气体和焦油等产物,为从非石油资源中生产液体燃料和精细化学品提供了一个可替代方式。但煤焦油中含有大量重质组分,严重影响了焦油的后续利用。而催化热解能够有效调控产物分布,并提高热解焦油品质。选取胜利褐煤为原料,采用廉价的正丁胺对HZSM-5（HZ5）分子筛进行改性,并且不经过复杂的NH■交换步骤,直接应用于褐煤热解挥发分催化重整制备轻质芳烃的研究中。使用SEM,XRD,FT-IR,BET和NH₃-TPD等手段对催化剂进行表征,以得到催化剂的结构特性。结果表明：不同浓度的正丁胺处理后,催化剂的比表面积、介孔体积以及平均孔径均有不同程度的增加,有利于反应物和产物的扩散,催化剂催化性能提高;低浓度正丁胺降低催化剂总酸量,高浓度则相反,酸量不适宜易导致积碳生成。HZ5经过改性后表现出更好的催化性能,生成轻质芳烃的产率排序为10-HZ5>30-HZ5>5-HZ5>20-HZ5>HZ5。其中10-HZ5（10 mL正丁胺处理HZ5）获得了...