盛隆高温煤焦油低温萃取分离研究

采用自主开发的低温萃取系统对盛隆煤焦油中的轻质组分和重质组分进行了萃取分离.对投料方式进行了比较优化,分析讨论了溶剂配比对轻质组分和重质组分萃取率的影响,探讨了萃取次数对组分溶解析出规律和工艺可操作性的影响.采用GC/MS对轻质组分进行了定性和定量分析,发现其中多为纯多环缩合芳烃,轻质组分当中含有较高量的萘,其相对含量为23.10％.     

煤焦油分离方法及组分性质研究现状与展望

为促进煤焦油加工向大型化、清洁化、精细化和环境友好型方向发展,分析了典型的煤焦油加工方式的加工路线,从溶剂萃取法、蒸馏法、膜分离和结晶法等方面阐述了煤焦油组分主要分离方法,并对煤焦油中分离的各典型组分性质进行分析,如酸碱组分、酚类组分、芳烃组分、盐基组分和重质组分等在煤焦油中的含量、化合物种类以及分子结构特征等。结合煤焦油加工方式,提出行业发展特点与不足之处。传统高温煤焦油的加工路线、中低温煤焦油加氢提质路线、煤焦油中高附加值化学品抽提及加氢提质的综合加工路线是4种典型的煤焦油加工方式。煤焦油综合利用加工路线是更为优化的加工利用路线。从煤焦油深加工路线的开发和优化历程看,一般优先提取煤焦油中高附加值的化学品,对抽余组分进一步深加工是对煤焦油利用的有效补充和升级。最后指出应加强煤焦油的基础研究,开发绿色、高效的煤焦油综合加工技术,根据不同种类的煤焦油进行多角度、多层次的系统研究,并逐步建立煤焦油的基础数据库。     

煤焦油轻重组分的分离

介绍了温和条件下煤焦油萃取分离技术,在节约能源和保护环境的前提下实现煤焦油中轻质组分与重质组分的高效分离,并为最终形成规模化生产工艺奠定基础。     

非沥青重质煤焦油临氢轻质化研究

加氢是使非沥青重质煤焦油轻质化和清洁化的有效方法之一,采用临氢技术可脱除煤焦油中的S,N,O和金属等杂质,使其成为清洁燃料,芳烃加氢饱和并裂解开环成为优质轻质油组分,胶质被加氢分解成分子较小的烃类.结合国内外煤焦油加氢的技术现状,指出非沥青重质煤焦油难加氢的原因,介绍了200 ℃～540 ℃馏分的高温煤焦油重焦油的性质,此原料采用适宜的加工流程,在针对此原料组成特点开发的专用催化剂作用下,实现了100%转化,石脑油馏分收率13%和柴油馏分收率80%.     

煤焦油联合加氢裂化处理工艺及其专用催化剂

介绍了一种XSun煤焦油联合加氢裂化技术.与单段加氢技术相比,这种新技术不仅可以将劣质重质煤焦油重馏分几乎全部转化得到轻、中馏分,且轻质馏分收率大幅度提高,同时具有极大的原料适应性和生产灵活性.通过采用新研制的专用煤焦油加氢裂化催化剂,该技术特别适于处理原料为低值劣质煤焦油重馏分,除能获取中间馏分油如车用柴油馏分外,尤其多产轻质石脑油和轻质溶剂油,以及可用于制乙烯的原料或生产高标号汽油的优质重整原料.     

石油重质组分制备碳功能材料的研究进展

原油重质化趋势日益严重,超过原油总量10%的极重组分无法通过现有技术转化为轻质组分,因此将这部分碳氢比较高的重质组分脱氢制备碳材料成为其高效利用的一个重要途径。本文介绍了目前国内外采用石油重质组分制备碳材料的方法,包括重质油直接脱氢碳化制备碳材料、采用气相或液相沉积法制备碳材料。所得碳材料主要为活性炭、泡沫炭、碳纤维、碳纳米材料,以及多功能复合、掺杂材料等。分析了采用石油重质组分制备碳材料的优点、难点和今后需要开展工作的方向。     

BRICC中低温煤焦油非均相悬浮床加氢技术

为了解决目前固定床加氢技术无法处理的硫化物、氮化物、氧化物、金属等杂原子和杂质含量较高的煤焦油类的劣质重质油的问题,阐述了BRICC(Beijing Research Institute of Coal Chemistry)中低温煤焦油非均相悬浮床加氢技术的开发背景、工艺技术路线、特点及技术进展,把现有各种煤焦油加氢技术根据特点划分为4类,分析每一类技术的优缺点,指出了BRICC中低温煤焦油非均相悬浮床加氢技术与现有其他技术的区别;用200 kg/d规模的连续运转装置的实际运行结果验证了BRICC技术的先进性:BRICC技术适合加工目前固定床加氢技术无法加工的杂质含量较高的煤焦油重质油,根据所加工油品的性质可采用不同的加工路线进行分质分级加工利用,液体产品收率高达90%以上,是目前先进的煤焦油深加工技术。     

低阶煤提质技术现状及完善途径

为实现低阶煤的清洁利用,分析了国内外低阶煤提质技术研究现状,重点介绍了以移动床、回转窑、流化床、气流床为反应器的典型热解技术。针对低阶煤热解技术焦油收率低,焦油重质组分和粉尘含量高等技术难题,提出了低阶煤提质技术完善途径。应根据不同粒径的煤料选择适宜的热解工艺,粉煤一般采用固体热载体加热;延长煤颗粒在低温区的停留时间可降低焦油的二次反应,提高焦油收率;内热式热解技术容易导致焦油含尘量高。应依据不同煤质煤的不同组分而分级转化,通过反应调控抑制重质组分生成,实现热解产物定向,最大程度获得轻质油气产品,开发新型反应器抑制粉尘产生及夹带,实现低阶煤的清洁高效利用。     

煤焦油中多环芳烃菲、蒽加氢裂化的研究进展

主要对国内外研究者在煤焦油中含量较高的重质组分菲和蒽催化加氢裂化方面的研究工作进行了总结,综述了分子筛及其负载型催化剂、Al_2O_3负载型催化剂、碳基负载型催化剂及其他负载型催化剂和反应条件对菲和蒽加氢催化转化过程的转化率、产物选择性的影响,以及过程反应机理,并指出开发含分子筛结构、具有较大孔径和比表面积,合适的L酸位和B酸位的高效加氢裂化双功能催化剂,是实现煤焦油催化加氢轻质化的重要技术途径。     

我国典型重质油供氢及热解性能

为提高我国重质油资源的利用率,促进重质油高效转化以获取更多汽油和柴油等轻质油品,对我国5种典型的劣质重质油进行物化性质分析、核磁共振分析以及热重天平试验,评价了重质油的常规性质、供氢性能和热解性能。结果表明,煤基重质油的密度高于石油基重质油,高温煤焦油的密度最大,为1 169 kg/m~3;5种重质油的黏度差别较大,其中减压渣油的黏度最大,高温煤焦油黏度最小,80℃时黏度为65.50 m Pa·s;石油基重质油的H/C原子比高于煤基重质油,常压渣油的H/C原子比最高,为1.71。5种重质油的芳香分和胶质占大多数。高温煤焦油的芳碳率最高,达到了0.903,常压渣油的芳碳率最低,仅为0.260;重质油的适宜裂化反应温度在430~470℃。     

煤焦油分离技术研究

阐述了国内外煤焦油加工工艺的现状及进展,系统地总结了精细蒸馏、共沸蒸馏、晶析、吸附等新工艺以及超临界流体萃取、高压晶析、形成络合物、反应分离、膜分离和溶剂萃取等多种分离新技术在煤焦油组分分离上的研究与开发．提出在深入研究煤焦油中各组分间相互作用的基础上,将先进的分离技术与传统工艺有机地结合,可望在简化工艺、降低能耗和消除环境污染的前提下,大幅度改善煤焦油的分离效果．     

中温煤焦油加氢原料的杂质处理

针对目前国内煤焦油加工工艺的阐述,尤其是煤焦油加氢轻质化的预处理方面,天元化工通过延迟焦化的工艺原理,通过处理前后的结果分析对比,得知煤焦油中的沥青质、胶质、残炭及重金属极大的得到降低,且很好的改善了下游加氢原料的品质,同时降低了原料中的硫、氮含量。生产结果表明:预处理后的油品为后续的全馏分加氢提供了长周期运行的条件。     

煤炭的微波干馏技术研究进展

将煤炭加工转化成洁净、高效的二次能源以替代石化产品,对于缓解石油供需矛盾、实现煤炭清洁利用、保障国家能源安全具有重要的战略意义。本文概述了微波加热的机理、特点与优势以及国内外微波加热煤干馏技术的研究进展,提出了煤分级加工及清洁化利用技术研发思路,指出与常规的煤干馏技术相比,微波干馏煤焦油的性质更好,更适合于加工生产化工产品和汽油、柴油产品。所产煤气纯度高,富含甲烷、氢等高价值组分,利于综合利用。该技术易与现有电厂、钢厂等用煤大户企业结合,形成煤分级加工及清洁利用组合体,有利于资源的高效利用。与现有石油加工企业组合,更能优化产品的加工利用方案。     

间热径向流反应器料层厚度对煤热解特性的影响

考察了方形径向流固定床煤热解反应器中变化煤层厚度对料层升温速度及煤热解产物分布特性的影响。随着料层厚度增加,导致煤热解反应要求的时间增长,热解水和气的产率相应增加,焦油和半焦收率逐渐降低,但焦油中轻质组分(沸点低于360℃组分)含量呈升高趋势,半焦和煤气热值稍许降低。如,加热壁温度900℃、从45 mm至105 mm增加煤料层厚度时,焦油产率从7.17%(质量,下同)下降到6.26% (相对干基煤),但焦油中的轻焦油组分含量则从67%升至72.7%,半焦产率由80.0%降至77.0%,热解水和煤气产率分别由6.96%和5.91%增至8.85%和7.90%,煤气热值则由24348.5 kJ·m^-3下降至20649.2 kJ·m^-3。所得半焦的热值径向上由高温侧向低温侧逐渐降低,煤料层越厚、热值降幅越大,而相同煤料层厚度处与加热壁平行的同一轴向平面上的半焦热值基本相同。针对研究的反应器,气相热解产物在反应器内沿径向(横向)由高温料层区向低温料层区流动。在该过程中伴随着热解产物对远离加热壁的低温煤料的传热、热解生成重质组分的冷凝和在煤/半焦颗粒表面的吸附截留,进而在低温料层进一步升高温度时发生二次裂解等物理化学过程。反应器内煤层厚度越大,上述各种伴随的物化作用越显著,从而明显影响煤料层的升温及热解特性。     

煤焦油超临界流体提取的研究进展

超临界流体抽提技术是一项新型、绿色、环保的技术,超临界流体抽提技术应用于煤焦油研究的主要目的分为超临界条件下提取其中成分,使煤焦油轻质化,本文介绍了超临界流体抽提技术应用于煤焦油的研究进展,指出了今后的研究方向.     

热解温度和反应气氛对输送床煤快速热解的影响

在连续进料量为1.2 kg·h^-1的输送床反应器中考察了热解温度和反应气氛对不连沟次烟煤快速热解的影响。N₂气氛下,随着煤热解温度升高,焦油产率先增加后减小,600℃时达到最大值10.3%;对应的半焦产率下降,气体产率以及气油比增加。高温促进了煤挥发分的释放以及挥发分在气相中的二次反应,部分产物从固相和液相产品转化为气相产品,氢气、甲烷和乙烯等气体组分的产率明显增加。700℃下,H₂气氛能够抑制挥发分二次反应的发生,起到稳定自由基和加氢的作用,显著提高焦油产率和油品品质,同时有利于甲烷的生成。CO气氛在一定程度上同时提高了轻质和重质焦油产率。CO₂和水蒸气能够促进焦油的二次反应,特别是重质焦油的裂解,具有一定的提质作用,但会导致焦油产率下降。CH₄气氛促进了重质焦油组分的生成,使得热解焦油产率提高。     

煤焦油蒸馏与萃取分离技术比较研究

分别对煤焦油蒸馏分离技术和萃取分离技术进行了介绍,并对两种分离工艺进行了比较研究,指出蒸馏分离技术能耗较高、设备投资大及破坏原始组分等不足之处;萃取分离技术弥补了以上缺陷并具有很强的可操作性和稳定性,但同时萃取分离技术仍然停留在实验室阶段,需要进一步开发推广应用。     

煤焦油低温萃取中试工艺技术研究与应用

介绍了煤焦油低温萃取中试间歇试验工艺,工艺运行中存在煤焦油处理量低、能耗高等问题。经过工艺研究改造,通过增加部分设备,改变工艺流程,实现了连续试验工艺运行。对连续试验的优势分析表明,煤焦油低温萃取连续试验工艺优于间歇试验工艺,煤焦油处理能力大,能耗降低,并分离出软沥青产品,更有利于放大进行规模化生产。     

半焦基催化剂裂解煤热解产物提高油气品质

利用上段热解下段催化的两段固定床反应器,针对府谷煤研究了半焦和半焦负载Co催化剂对煤热解产物的催化裂解效果。结果表明,半焦和半焦负载钴对热解产物催化裂解后,热解气收率增加,焦油收率降低,但焦油中沸点低于360℃的轻质组分含量提高,轻质焦油收率基本保持不变或略有增加。与煤在600℃直接热解相比,在热解和催化温度均为600℃,采用煤样质量20%的半焦为催化剂时焦油中轻质组分质量含量提高了约25%,轻质组分收率基本不变,热解气体积收率增加了31.2%;在热解温度600℃,催化温度500℃时,采用煤样质量5%的半焦负载钴催化剂,焦油中轻质组分质量收率和含量分别提高了约8.8%和28.8%,热解气体积收率增加了21.5%。煤热解产物的二次催化裂解的总体效果是将焦油中重质组分转化为轻质焦油和热解气。