一种煤基油窄馏分折射率计算方法研究

为了考察寿德清-向正为关系式计算煤焦油及焦油加氢产物窄馏分样品折射率的准确性,在通过分析大量样品和实验数据的基础上,对比了计算值与测定值之间的差异。结果表明:计算中低温煤焦油窄馏分样品的折射率时,样品的计算结果与测定结果相差较大,寿德清-向正为关系式不可直接用于计算煤焦油窄馏分折射率;用寿德清-向正为关系式计算两种焦油加氢产物窄馏分样品的分子量时,样品的计算结果与测定结果较接近,对焦油加氢产物B样品来说,两种方法的平均误差为0.27%,均方差为0.34%;对焦油加氢产物C样品来说,两种方法的平均误差为0.21%,均方差为0.32%。寿德清-向正为关系式可直接用于计算焦油加氢产物折射率。     

采用NEDOL法计算煤液化油窄馏分样品的准确性

在对比大量样品和实验数据的基础上对煤直接液化油窄馏分样品的计算方法进行了研究和讨论,通过与冰点降低法分析结果相比,考察了NEDOL法计算煤直接液化油窄馏分样品分子量的准确性.结果表明,用NEDOL法计算四种煤直接液化油窄馏分样品的分子量时,47个样品的计算结果与冰点降低法测定结果十分接近,对神华油样品来说,两种方法的平均误差为-1.7;对胜利油样品来说,两种方法的平均误差为-1.3;对内蒙油样品来说,两种方法的平均误差为-3;对黑山油样品来说,两种方法的平均误差为-2.7.NEDOL法可直接用于计算液化油平均分子量.     

人工神经网络-基团键贡献耦合模型预测煤液化油的偏心因子

为探索预测煤直接液化油窄馏分的偏心因子的新方法,建立了基于人工神经网络-基团键贡献耦合模型(ANN-GBC),以煤直接液化油包含的45个基团键和常压沸点(T_b)共46个参数作为该模型的输入参数,研究了煤直接液化油15个窄馏分的偏心因子与分子结构之间的相关性。结果表明,通过计算20个模型化合物的偏心因子,表明ANN-GBC模型具有较好的模拟推算功能,计算值与理论值平均相对误差均在2.5%以下。偏心因子ω随蒸馏切割馏分温度的升高而增大,ANN-GBC模型预测值普遍高于Watanasiri、NEDOL关联式的计算值。380℃馏分ω小于1,相对偏差较小;380℃馏分ω偏差较大;针对420℃馏分,因仅能定性定量分析其中20%物质,不同物质的含量差异导致个别结果的跳跃,ω偏差较大。     

中/低温煤焦油酚类化合物的组成研究

借助GC-MS手段分析陕北中/低温煤焦油酚类化合物组成和分布情况.通过常减压蒸馏,将陕北中低温煤焦油切割成170℃～230℃,230℃～270℃,270℃～300℃,300℃～340℃和340℃～360℃五个窄馏分并计算收率,并用酸碱抽提法提取各窄馏分中的酚油;通过GC-MS分析了酚油中酚类化合物的组成及分布情况.结果表明,五个窄馏分分别检测出23,23,15,18和10种酚类化合物,酚类化合物占其所在馏分酚油的比率分别为96.89%,60.01%,50.90%,36.51%和36.37%.焦油中所含的酚类化合物占焦油总量的12.91%,酚类化合物主要为低级酚、C3～C4烷基苯酚和萘酚.     

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%.     

中低温煤焦油加氢技术对比与分析

对国内几种主要的中低温煤焦油加氢技术——固体热载体热解-全馏分加氢工艺、煤气化焦油-宽馏分加氢工艺、块煤干馏-延迟焦化-焦油加氢工艺以及VCC工艺等技术进行了对比分析。由于这一领域仅仅处于一个起步阶段,因此各个技术各有特色,然而随着这些技术的不断日趋完善,煤热解耦合煤焦油加氢领域一定会有一个质的飞跃,不但可缓解石油资源紧缺的压力,而且可有效的解决煤热解行业只焦不化、污染环境等长期以来困扰焦化行业难题。     

煤油共处理中原料油结构对供氢性能影响研究

为考察煤焦油作为煤油共处理溶剂的反应效果,以高温煤焦油为对象,利用1H核磁共振光谱、红外光谱等分析方法表征高温煤焦油加氢前后结构变化,计算高温煤焦油加氢前后的平均分子式和平均结构参数。通过高温煤焦油加氢前后与煤的共处理试验,研究高温煤焦油加氢后结构变化对供氢性能的影响。结果表明,高温煤焦油加氢前后平均结构变化明显,加氢使部分芳环被取代,侧链发生断裂,芳烃加氢饱和形成氢化芳烃或发生开环反应形成其他脂肪结构,芳香氢HA含量由0.743下降到0.605,Hα、Hβ和Hγ分别提高0.109、0.022和0.705,加氢后高温煤焦油PDQI指数提高0.68,供氢效果明显改善,原料转化率、油收率分别提高1.24%和3.92%,沥青烯、前沥青烯产率下降2.25%,产物组成一环至四环化合物分别增加0.79%、0.53%、2.97%和0.83%,H/C原子比由0.99提高至1.03。说明加氢后焦油用于煤油共处理反应,促进了共处理反应重质产物向轻质产物的转移。     

混合煤焦油相容性试验研究

为保障煤焦油悬浮床加氢装置的稳定操作,对应用于原油相容性的光度计法进行改进,提出了适用于测量煤焦油相容性的改进方法。将高温焦油A分别与3种重油按1∶1混合,配制成C(A+260℃重油)、D(A+280℃重油)、E(A+300℃重油)3个混合焦油样品作为研究对象,采用光度计法测量混合焦油样品C、D、E的沥青质初始絮凝点,获取这3种混合焦油样品相容性数据,并对重油切割点对混合焦油相容性的影响进行了讨论,同时考察了一种相容性预测方法——稳定性参数法,对试验结果进行对比和验证。结果显示,2种方法获得的煤焦油相容性结果一致,可用于测定或预测混合煤焦油的相容性。     

煤焦油的性质与加工利用

煤焦油的深加工可以减轻对石油产品的±赖。简要介绍了中低温煤焦油与高温煤焦油的性质和组成,发现原料煤种、热解工艺不同,生产的煤焦油的组成和性质也有较大差别。重点从煤焦油蒸馏前的准备,焦油蒸馏工艺,煤焦油馏分的加工,煤焦油加氢改质4个方面介绍了煤焦油的加工工艺。最后根据煤焦油中的馏分,介绍了其加工产品的用途。     

煤焦油重油馏分加氢裂化反应动力学

为考察煤焦油重油馏分加氢裂化反应动力学规律,在100 m L快速升温高压釜反应器内,采用高效分散铁系加氢裂化催化剂,在氢初压10 MPa、搅拌转速350 r/min、反应温度430~460℃时,进行了不同反应时间下新疆热解焦油325℃重油馏分的加氢催化裂化反应试验。结果表明,焦油重油加氢裂化反应具有明显的连串反应特征,随转化率增加,氢耗、气产率、油产率逐渐增加,最大值分别为2.7%、8.3%和87.0%。随转化率增加,气产率选择性持续增加,油产率选择性先增加后降低,转化率57.2%时达到最大91.5%,说明连串反应后期,部分油产物继续裂解生成了气体产物,因此要控制反应深度。使用一级反应动力学模型很好地描述了焦油重油的催化加氢裂化反应特性,计算得到Ea=434.7 k J/mol,高于渣油的加氢裂化活化能。分散型的铁系催化剂起到了提供活化氢原子,稳定自由基进行的作用,焦油重油反应更多属于热活化过程。     

神华煤液化油窄馏分假临界性质的研究(Ⅰ) 假临界温度

对神华煤进行煤炭直接液化实验,将300℃之前的液化生成油切割成8个窄馏分,利用基团贡献法计算得到窄馏分的假临界温度随蒸馏温度升高而升高,且符合线性方程Tc=435.4+1.298t.采用6种不同关联式计算得到的煤液化油窄馏分的假临界温度与基团贡献法的估算值有较好的一致性,相对误差在5%之内,其中采用Watanasiri关联式和日本NEDO法的相对误差在2%之内.     

煤焦油深度加氢精制催化剂的研究

煤焦油具有黏度高、密度大、芳烃含量高以及含氧量和含水量高等特点,使用普通加氢工艺进行处理存在着一定的困难,容易使加氢催化剂结焦和中毒。本文采用高活性的非负载型催化剂作为煤焦油加氢精制的催化剂,在100m L连续加氢装置上对煤焦油进行全馏分加氢改质,考察了反应温度、压力、空速、氢油比对两种煤焦油加氢液体产物性质的影响,并对煤焦油全馏分进行切割。     

煤液化油窄馏分临界性质的研究(Ⅱ)假临界压力

为考察石油馏分假临界压力的经验关联式对神华煤液化油窄馏分的适用性,对神华煤液化油300℃之前馏分进行实沸点实验,切割成8个窄馏分,利用基团贡献法计算得到110~200℃馏分的假临界压力计算值随着蒸馏温度的升高而增大,200~300℃馏分的假临界压力随着蒸馏温度的升高而减小。采用不同计算关联式得到的窄馏分假临界压力与基团贡献法计算值相比较,由周佩正推荐式得到的假临界压力计算结果优于其他关联式,除150~180、180~200和220~240℃馏分外,其他馏分的假临界压力计算值与基团贡献法计算值的相对误差都在5%之内。     

尾油循环的煤焦油加氢实验研究

利用小型固定床加氢实验装置,将煤焦油和其加氢后的尾油混合,在温度(360~420)℃、压力(13~15)MPa、氢油体积比(1 500~1 700)∶1和液体体积空速0.25 h-1条件下进行加氢处理,所得产品切割得到的汽油馏分、柴油馏分和尾油馏分,分别占产物质量的16.12%、78.83%和5.05%,且产品中硫、氮含量很低,汽油中硫含量16.7μg·g~(-1),氮含量36μg·g~(-1),柴油中硫含量102.6μg·g~(-1),氮含量97μg·g~(-1),可用作清洁燃料。结果表明,尾油循环在煤焦油加氢过程中对煤焦油具有稀释作用,不仅减轻了设备负荷,同时也可以提高汽油和柴油收率。因此,以煤焦油加氢尾油循环加氢是一种高效、绿色环保制备燃料油的方法。     

减压渣油超临界萃取分离与结构研究

减压渣油结构复杂,其合理利用应以充分了解其结构为基础。采用超临界流体萃取分馏技术,将伊朗和沙轻减压渣油混合油分离成6个窄馏分和1个萃余残渣,测定各窄馏分的性质和组成,为沸腾床加氢原料的结构表征提供重要基础数据。结果表明,随着窄馏分产率的增加,残炭值、S和N及金属元素含量逐渐增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数逐渐增大,各窄馏分中基本不含沥青质。用改进的Brown-Ladner法计算了各个原料和窄馏分的结构参数,对窄馏分的二次加工性能进行了预测。     

用动力学方法计算煤焦油加氢化学氢耗研究分析

在煤焦油加氢小试实验装置上就煤焦油加氢工艺参数的变化对氢耗的影响进行了分析,并在此基础上结合煤焦油加氢动力学对氢耗计算进行了研究;实验结果表明,化学氢耗计算模型的相对误差为2.10%,模型能够较好地反映煤焦油加氢过程氢耗的实际状况。     

煤液化溶剂结构族组成计算方法的研究

测定了煤直接液化溶剂的^1H核磁共振波谱、元素组成和分子量、密度、折光度数据,分别利用B—L法、n—d—M法计算煤直接液化溶剂的平均结构参数,结果显示对于加氢前溶剂两种方法的计算结果存在较大误差,而对于加氢后溶剂两者的计算结果误差较小。笔者将适用于石油馏分的n—d—M法中各参数进行了修正,使之能够较好地适用于煤液化油结构参数的计算,对回归公式进行准确性检验。     

煤的无溶剂加氢

作者对鲁尔煤田的气焰煤进行了无溶剂加氢,考察了温度对煤的转化率、氢的吸附量以及产物组成的影响;还对加氢产物进行了分离,测定了馏分的平均分子量。加氢温度是360～440℃,催化剂是氯化锡。全部实验的加热速度和反应时间是     

反应温度对低温煤焦油加氢产物性质及化学组成的影响

使用工业催化剂Ni-Mo/Al2O3,在固定床反应器上对360℃前馏分煤焦油进行加氢处理实验,研究反应温度(320~400)℃对煤焦油加氢产物分布及化学组成的影响。实验过程中,反应条件设定为:压力10 MPa,空速0.5 h~(-1),氢油体积比1 600∶1。使用GC-MS分析煤焦油加氢前后的化学组成变化,结果表明,升高反应温度对煤焦油中芳烃类物质的加氢饱和反应不利,但有利于杂原子的脱除以及油品的轻质化。煤焦油中最主要的两类化合物是烷基萘与酚类物质,加氢过程中主要转化为二环癸烷与烷基环己烷。     

基于酚醛反应的中低温煤焦油常压蒸馏馏分分离研究

以陕北某企业中低温煤焦油为原料,常压蒸馏切取<170℃和170℃~210℃两段馏分,两段馏分分别与甲醛反应,通过超声-离心-水洗,将反应产物分为水上层油(O-F-1和O-F-2)和水下层固体产物(S-F-1和S-F-2);利用GC-MS和FTIR等分析手段,对反应产物的组成和结构进行了分析表征。研究结果表明:S-F-1的产率为0.11%,S-F-2的产率为30.13%,随着馏分温度的升高,可以发现固体产物的产率增加;S-F-1和S-F-2具有酚醛树脂的特征透射峰,较高温馏分得到的类酚醛树脂,碳氢比比较高;馏分中含有1~2个苯环的酚类物质反应性较高,容易与醛类物质发生反应,生成分子量更大、苯环数更高的聚合物。