溶胀对扎赉诺尔褐煤热解及液化性能的影响

研究了用吡啶和四氢呋喃（ＴＨＦ）溶剂对扎赉诺尔褐煤（ＺＬ）溶胀预处理后煤的热重、微分热重的变化及加氢液化反应规律。结果表明：煤经吡啶和ＴＨＦ溶胀预处理后增加了煤的热解失重量及加氢液化反应性,提高了煤的液化总转化率和油气产率;其中吡啶预处理煤的热失重率和液化转化率高于ＴＨＦ预处理煤。用经外光谱对溶胀煤的分析表明,煤溶胀预处理后其大分子结构中氢键发生不同程度的断裂。     

预处理对褐煤抑爆效果的影响研究

为降低褐煤的热爆性,采用鼓风干燥箱及马弗炉考察了预处理温度、时间对宝清褐煤和乌兰察布褐煤的抑爆效果,探讨了2种褐煤抑爆的最佳预处理条件,分析了最佳预处理条件下褐煤的析出产物特性。结果表明,随着预处理温度的升高,宝清褐煤热爆性增强,乌兰察布褐煤热爆性先降低后升高。2种褐煤不同时间预处理后热稳定性均大幅提高。褐煤抑爆最佳预处理条件为:宝清褐煤110℃下预处理4 h,乌兰察布褐煤150℃下预处理6 h。最佳处理条件下,2种褐煤析出的主要产物为水,其质量占失重量的97%以上,其余为少量气体产物,焦油产率为零。     

温度梯度与产物流动对先锋褐煤热解产物分布的影响

通过两段固定床反应器分离了煤热解和二次反应过程,模拟了传统外热式固定床反应器和外热式内构件固定床反应器内挥发性热解产物流动与固相反应颗粒间的相互作用,研究了不同温度的半焦对先锋褐煤热解产物分布和品质的影响。结果表明：当半焦的温度在500～900℃时,焦油发生剧烈的二次反应,热解气收率增加,焦油收率大幅下降,H/C同时大量降低且均低于空白样,油品质下降;在100～400℃半焦作用下,焦油发生轻微的二次反应,热解气收率略微增加,焦油收率缓慢下降,但H/C均高于空白样,油品质提升。该结果验证内构件外热式固定床反应器热解产生的焦油具有更高的收率及品质。     

水热处理对褐煤提质及其热解产物分布的影响

为了提高褐煤利用效率,强化水处理技术对褐煤提质的影响,采用高压反应釜对褐煤进行水热处理,考察了水热处理条件对煤低温热解产物分布的影响。结果表明,处理后煤样的碳、氢含量增加,氧含量降低,水热处理对煤样有脱氧提质作用。处理温度为260℃时,热解焦油产率相对提高19%,热解水产率降低了20%。通过固体核磁共振(NMR)分析可知,水热处理温度在180~260℃条件下,煤中分子有机结构中的弱化学键有一定断裂,含氧官能团逐步减少,热解水产率降低;芳香碳含量基本不变,芳香侧链增加,热解时容易断裂形成焦油,达到提高煤焦油产率之目的。但水热处理温度过高时,其热解焦油产率下降。     

煤与油页岩热预处理特性及对热解的影响

对比研究了神木煤和桦甸油页岩在150~400℃热预处理时的孔隙变化和挥发分析出规律以及热预处理对后续慢速升温热解反应产物的影响。结果表明,热预处理显著增加了油页岩的孔隙结构,其比表面积提高4倍、孔体积提高5倍以上,而神木煤的孔隙结构则减少了,特别是孔径大于1 nm的孔体积减少了近60%、比表面积减少了近80%,而其1 nm以下的孔则相对稳定,孔体积和比表面积分别只减少了10%左右。低于400℃时热预处理过程中除脱去吸附水外,其他挥发分也有一定析出,并以CO₂为主,另有少量CO,但挥发分总失重量不超过5%。固定床慢速升温热解研究表明,经热预处理后,油页岩的油产率最高提高了22.7%,而水和气的产率则相应降低,气体中CH₄增加而H₂降低。热预处理对煤的热解油产率影响不明显,但热解水产率降低而热解气产率增加且其中CH₄增多而H₂降少。     

胜利褐煤油煤浆常压低温黏度变化研究

研究了常压低温条件下胜利褐煤油煤浆的黏度变化,重点分析了溶剂、温度、浓度以及煤粒度、溶胀和剪切速率、剪切时间对黏度的影响,并通过对实验数据的回归,建立了黏度变化的数学模型,实验结果表明,胜利褐煤油煤浆的黏度随溶剂黏度增加而增加,随煤粒度增加、剪切速率增大、剪切时间延长而降低;随煤油比增大呈指数递增型变化,方程为γ=γ0 A·exp(x/t),随温度增加呈指数递减型变化,方程为γ=γ0 A·exp(-x/t);常压低温条件下溶胀对胜利煤浆黏度变化影响较小.     

褐煤热解废水的处理工艺研究

褐煤热解废水属于高浓度难降解有机废水,针对废水中含高酚、高氨氮、高COD的特点,采用"预处理+生化处理+深度氧化处理"组合工艺对其进行处理,经处理后的废水达到国标一级排放标准。     

褐煤气化前的预处理技术

介绍了褐煤的分选方法和注意事项以及国内外在褐煤干燥方面的研究成果;针对移动床、流化床和气流床煤气化技术对褐煤入炉前的要求,分析了褐煤制型煤、褐煤制水煤浆及干煤粉等预处理阶段的工艺过程。     

溶剂组成对褐煤催化液化的影响

本文采用60ml微型高压釜,以杂酚油为溶剂,在氨初压6.0MPa,反应温度400℃,反应时间30min的条件,以四氢萘,邻苯二酚为模型化合物,考察了溶剂中供氢组分和酚类物质对先锋褐煤催化液化的影响.实验结果表明,供氢组分对液化转化率和油品产率皆有重要作用;酚类物质对液化转化率影响较小,但能改变液化产物之间的分布,催化剂活性是随溶剂中供氢组分和酚类物质百分含量的改变而发生变化.     

气氛及溶剂预处理对煤热解行为的影响

<正>近年来由于石油资源短缺,煤热解生产低温煤焦油受到越来越多的关注[1]。现有热解技术普遍存在析出物产率低的问题。如何通过改变工艺条件及预处理提高热解析出物产率成为热解研究的核心问题。杨会民等[2]研究发现CO2气氛可以影响热解气相产物的释放特征。研究者[3,4]在不同气氛下进行热解发现,CO2的存在对焦油的生成有抑制作用。由于煤分子结构既有供氢能力,又有受氢能力,因此在供氢溶剂作用下能打破或消弱分子间的氢     

实验条件对天脊褐煤热解产物的影响研究

研究了煤样的干燥程度、热解温度、布料厚度、热解压力对天脊褐煤热解产物分布的影响;结合不同热解条件下的实验结果,确定了分别以半焦、焦油、煤气为主要产品时,天脊褐煤所应选取的热解条件。     

生物质预处理技术及其对热解产物的影响综述

总结了国内外各种生物质预处理技术及其对热解产物的影响的研究现状,分析了不同预处理方法的优势及存在的问题,指出微波干燥预处理是一种快捷的生物质干燥方式;脱灰预处理能加快生物质热解速率,并实现糖类组分的富集;而烘焙预处理则能提高生物油的热值。同时介绍了一些新型生物质预处理技术,如离子液体预处理可以减少裂解反应时间,使生物质油产率得到提升;而水热预处理则能使生物油中糖含量（主要是左旋葡聚糖）显著增加。并指出了今后的研究方向为：努力提高各种预处理方法的效率并降低预处理技术的成本;进一步改善现有预处理方法甚至发现新的预处理方法;通过学科交叉探索新的物理化学生物预处理技术;期望原料的预处理可以增加生物油中某些有特殊价值物质的含量或同时得到具有较高利用价值的气液固热解产物。     

胜利褐煤在CO+H_2O系统中液化的研究

在500 mL的间歇式高压反应釜中进行了胜利褐煤铁基催化剂条件加氢液化实验,考察了H2O+CO系统中温度、压力、煤水质量比对总转化率、油气产率和沥青质产率的影响。结果表明,随着反应温度的提高,液化总转化率和油产率增加,沥青质产率降低;随着煤水质量比的增加,总转化率先降低后增加,在1∶1.2处出现拐点,油产率有相同的变化趋势,但低煤水质量比条件下油产率较高,高压有利于加氢液化反应。通过红外、核磁共振分析,证明液化产物中存在大量酚和醇类物质。     

预处理对麦秸热解特性的影响及其动力学分析

用热重法分析研究了不同预处理方法(水洗、酸洗、碱处理、微波、超声处理)对麦秸热解过程的影响。结果表明:水洗和酸洗都能够提高热解产物中挥发分的含量;碱处理可以使麦秸热解起始温度和最大热解速率向低温区域移动,并能够明显降低最大热解速率;超声处理可以提高最大热解速率。用单一升温速率法对热解获得的热重-热重微分(TG-DTG)数据进行动力学分析得到了经预处理后,麦秸热解机理发生改变,活化能有所降低,其中氢氧化钠的作用最为明显,将热解活化能从151.44kJ/mol降至84.09kJ/mol。     

石莼与褐煤低温共热解产物的特性

将褐煤添加不等量的石莼进行低温共热解实验,实验表明,随石莼添加量的增加,热解油出现先增加后减少的趋势,与质量加权值相比,出现先促进后抑制的相互作用,当石莼添加30%时热解油产率最高,为12.5%,比纯褐煤时提高了26.01%,与质量加权值的正偏差最大。选取纯褐煤和30%石莼添加量的热解油进行GC-MS检测,共热解油烷烃类含量比纯褐煤增加了34.46%,实现了热解油较大程度的轻质化,两组样的半焦的SEM对比分析,共热解半焦出现了深度龟裂纹,半焦的反应性、吸附性提高,共热解半焦具有更广泛的工业用途。     

温度梯度与产物流动对先锋褐煤热解产物分布的影响

通过两段固定床反应器分离了煤热解和二次反应过程,模拟了传统外热式固定床反应器和外热式内构件固定床反应器内挥发性热解产物流动与固相反应颗粒间的相互作用,研究了不同温度的半焦对先锋褐煤热解产物分布和品质的影响。结果表明:当半焦的温度在500~900℃时,焦油发生剧烈的二次反应,热解气收率增加,焦油收率大幅下降,H/C同时大量降低且均低于空白样,油品质下降;在100~400℃半焦作用下,焦油发生轻微的二次反应,热解气收率略微增加,焦油收率缓慢下降,但H/C均高于空白样,油品质提升。该结果验证内构件外热式固定床反应器热解产生的焦油具有更高的收率及品质。     

传热特性对褐煤热解过程的影响研究

利用氮气作为对流气体,在温度为450℃、气体流量为0~10 L/min的条件下,对褐煤的热解过程进行了实验研究;在一维拟均相模型上,利用热解数据对煤的导热系数进行了计算;结果表明,5~10 L/min的气体流量可在一定程度上促进热解炉内的传热,增加煤的导热系数;气体温度一定,且小于热解终温时,增大气体流量450~500℃时的热解时间会增加。     

胜利褐煤在液化预反应中氧脱除的初步研究

采用X光电子能谱法(XPS)研究了我国内蒙胜利褐煤中有机氧的赋存形态,将其分为碳氧单键类、羰基基团和羧基基团三种类型,与元素分析法结合得到不同形态含氧官能团在胜利褐煤中的绝对含量,与化学分析法测试煤中含氧官能团进行比较.在容积为0.5 L震荡式高压釜中对内蒙胜利褐煤在液化预反应阶段氧的脱除进行了研究,实验所选温度为330 ℃,360 ℃,400 ℃和430 ℃,分别考察三种催化剂(MnO2,Fe2O3和MoO3)的脱氧效果,并与无催化剂的脱氧效果进行比较,结果表明,氢压1 MPa无催化剂在360 ℃～400 ℃的液化预反应条件下,脱氧率较高.