多环芳烃菲指标在油气化探中的应用

采用新技术定性定量检测出了从3个已知区上方采集的126个土壤样品中的菲、苊、芴等10种多环芳烃,并从油气有机地球化学角度,结合多环芳烃组分的性质优选出了菲/苊、菲/芴、菲/苯并(a)芘3个组合指标。通过已知区上的应用成果,总结出在地表上预测和判别油气属性的模式为:菲/苊、菲/芴、菲/苯并(a)芘都呈高值异常的区域下方含有油藏;周边边缘表现为高值异常、中间呈低值异常的区域下方含有气藏;菲/苊和菲/芴呈高值异常、菲/苯并(a)芘呈低值异常的区域下方为断裂带。某些多环芳烃的均值特征也可以作为油气属性判别指标:在轻质油藏、天然气藏上方∑四环、∑五环指标最低,在中-重质油藏上方含量最高;∑三环/∑四环、∑三环/∑五环、轻重比等指标在轻质油油藏上方含量最高,天然气藏上方含量次之,在中—重质油藏上方含量最低;菲/苊与菲/芴等指标高度相关,反映了其在油气藏中本身的含量特征;菲在油气藏中运移至地表的容易程度顺序为重质油中质油轻质油湿气,而苯并(a)芘指标为环境背景指标,因而菲/苯并(a)芘指标大小特征也同样表现为重质油中质油轻质油湿气。     

中温煤焦油中类型Fe的分布特征

对中温煤焦油中各种类型的Fe进行分离,采用ICP测定煤焦油中各种类型Fe的含量,利用SEM、EDX、FTIR、XRD、元素分析等手段对煤焦油中甲苯不溶物进行表征。实验结果表明,煤焦油中甲苯不溶物Fe含量占总Fe含量的66.64%(w),油溶性Fe含量占总Fe含量的33.03%(w),水溶性Fe含量总Fe含量的0.33%(w)。表征结果显示,煤焦油中甲苯不溶物芳构化程度较高,有机物多为稠环芳烃类物质,Fe可能与含有硫、氮、氧等杂原子的稠环芳烃类物质相结合;甲苯不溶物中少量的Fe存在于黏土类矿物质中,这部分无机矿物质可能来源于煤炼焦时带入的灰分。     

电位滴定法测定煤焦油中的有机弱酸含量

以KOH水溶液为滴定剂、N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用电位滴定法对煤焦油中有机弱酸进行了定量分析。该方法滴定曲线突跃明显,很好地解决了GB7304方法分析煤焦油无法获得酸值结果的问题。方法用于煤焦油弱酸含量分析,加标回收率在96%~105% ,所得相对校准偏差（n=5）在0.4%~1.1%。     

生物工程用稠环芳烃衍生物

对应用于生物工程的萘、芴、芘、蒽、苊等稠环芳烃衍生物作了概括介绍。     

神木低温煤焦油中含氧化合物的分析与鉴定

采用酸碱分离和萃取色谱分离方法将陕西神木地区低温煤焦油分离为酸性组分、碱性组分和5个中性组分。采用气相色谱-质谱(GC-MS)和负离子电喷雾傅里叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)鉴定了神木低温煤焦油酸性组分、中性组分4和中性组分5中含氧化合物的组成与分布。结果表明,神木低温煤焦油酸性组分中含氧化合物主要包括苯酚、茚满酚、萘酚、联苯酚、芴酚、菲酚类化合物;中性组分4和中性组分5中含氧化合物主要包括C₁₀-C₂₉脂肪酮和少量芳香酮。神木低温煤焦油中含氧化合物主要有O₁、O₂、O₃、O₄、O₅、O₆类化合物,其中O₂类化合物相对丰度最高。     

化学链热解煤焦油工艺的模拟及优化

为了得到化学链热解煤焦油制备炭黑系统的优化运行参数,以Aspen Plus为平台建立了模拟流程。以炭黑产率、煤焦油转化率、产气率和能量转化率为评判指标,得到了系统优化的操作条件,并分析了操作参数（燃料反应器温度、反应时间和载氧体/煤焦油摩尔比、操作压力）对热解产物的影响。结果表明,在温度900℃,反应时间3 s,载氧体/煤焦油摩尔比为5.2,操作压力为0.75 MPa的条件下,炭黑产率最大,此时煤焦油转化率为99.5%,产气率为3.39,系统的能量转化率为85.7%。     

气相色谱-氧选择性火焰离子检测器在煤焦油酚类化合物分析研究中的应用

利用气相色谱-氧选择性火焰离子检测器（GC-OFID）建立了煤焦油中酚类物质的测定方法，该方法可以鉴定出低级酚单体（苯酚、甲基苯酚、C2苯酚）含量和高级酚总含量。所建方法的重复性较好，相对标准偏差RSD小于5%，加标回收率在97%~104%之间、线性相关系数R2＞0.99；单个物质的氧质量分数检测下限为10 μg/g，符合色谱分析的一般要求。中低温煤焦油中的酚类物质基本存在于小于300 ℃的馏分油中，低级酚含量较高，并且以苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚和2,5-二甲基苯酚为主，高级酚物质种类多但含量较低。     

中温煤焦油中Fe和Ca分布规律的研究

以陕北某焦化厂的中温煤焦油为原料,对煤焦油中金属Fe和Ca的分布形态进行了研究,采用柱层析法和溶剂抽提法对煤焦油进行组分分离,通过酸萃取对煤焦油沥青质中的金属Fe和Ca进行转移,对得到的沥青质进行元素分析、凝胶渗透色谱分析、~1H NMR、FTIR等分析表征。实验结果表明,溶剂抽提法优于柱层析法,采用溶剂抽提法对煤焦油进行分离得到的沥青质芳香度较高,煤焦油中含有27.06%(w)的沥青质,沥青质中的金属Fe和Ca含量(w)高达67.19%和63.70%。表征结果表明,金属Fe和Ca多以羧酸盐和酚盐的形式存在,Fe和Ca还可能与N,O,S等杂原子配位结合;沥青质分子间、杂原子间存在的π-π相互作用使金属结合更牢固。     

不同沉积环境煤的低温煤焦油的性质表征

对两种低温煤焦油进行了基础物性分析,采用双球计量管法测定了低温煤焦油馏分中的酚含量,用溶剂萃取法将120～320℃的馏分分离为酸性组分、碱性组分和中性组分,并用气相色谱-质谱联用仪对各组分进行定性分析。实验结果表明,两种低温煤焦油中碱性组分含量很少(质量分数分别为1.23%和1.41%),酸性组分和中性组分含量较高;弱还原程度的陕北煤的低温煤焦油中,酸性组分的质量分数为25.19%,中性组分中二甲基萘的质量分数为10.72%;强还原程度的淮南煤的低温煤焦油中,酸性组分的质量分数为15.82%,中性组分中二甲基萘的质量分数高达16.49%;不同还原程度的煤低温热解焦油性质存在较大的差异。     

Ziegler-Natta催化剂内给电子体9,9-双(甲氧甲基)芴的合成新工艺

实验以芴、金属钠与氯甲基甲醚为原料两步合成了9,9-双(甲氧甲基)芴,包括制备芴二基钠及芴二基钠的烷基化反应。最佳合成工艺条件为:(1)制备芴二基钠:以二乙二醇二甲醚为溶剂,n(芴)∶n(钠)=1.0∶2.2,反应温度为65℃,反应时间为8.0h;(2)芴二基钠的烷基化反应:n(芴)∶n(氯甲基甲醚)=1.0∶2.4,反应温度为20℃,反应时间6.0h,在上述条件下,9,9-双(甲氧甲基)芴收率可达66.9%。     

THE COMPOSITION OF THE LIQUID PRODUCT DERIVED FROM ALBERTA SUBBITUMINUS COAL

The composition of the liquid product derived from the liquefaction of Alberta subbituminus coal has been investigated by a conventional autoclave technique at 420 and 44O°C under 85 Kg/cm * G of initial hydrogen pressure in the presence of 2 to 5 parts of tetralin. The liquid product, as analyzed by gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometry, consisted mainly of methylsubstituted naphthalenes, indanes and tetralins, n-paraffins and phenol derivatives with trace amounts of phenanthrene and methyl substituted acenaphthene, fluorene and dibenzofuran. Included also in the product were 1-methylindane, n-butylbenzene and decalin but which have been identified as derived from tetralin but not from coal. The effect of reaction conditions on the conversion to gas, liquid and SRC is also discussed.     

THE COMPOSITION OF THE LIQUID PRODUCT DERIVED FROM ALBERTA SUBBITUMINUS COAL

ABSTRACT

The composition of the liquid product derived from the liquefaction of Alberta subbituminus coal has been investigated by a conventional autoclave technique at 420 and 44O°C under 85 Kg/cm ? G of initial hydrogen pressure in the presence of 2 to 5 parts of tetralin. The liquid product, as analyzed by gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometry, consisted mainly of methylsubstituted naphthalenes, indanes and tetralins, n-paraffins and phenol derivatives with trace amounts of phenanthrene and methyl substituted acenaphthene, fluorene and dibenzofuran. Included also in the product were 1-methylindane, n-butylbenzene and decalin but which have been identified as derived from tetralin but not from coal. The effect of reaction conditions on the conversion to gas, liquid and SRC is also discussed.     

反吹气相色谱法测定高温煤焦油中萘含量

采用反吹技术,建立了快速分析高温煤焦油原料中萘含量的分析方法,考察了反吹压力、反吹时间、色谱柱箱温度、溶剂、内标物等因素对分析结果的影响,并建立了内标标准曲线。结果表明,色谱峰面积比与质量比呈较好的线性关系,线性相关系数R2=0.999 9,萘含量的加标回收率在98.5%~101.1%之间,相对标准偏差小于0.5%,方法具有较好的准确性和重复性,可满足高温煤焦油中萘含量的测定要求。     

热重模拟蒸馏在重油馏程分析中的应用

采用热重分析仪,建立了一种热重模拟蒸馏分析高温煤焦油中组分沸点分布的方法。选取萘、2-甲基萘、联苯、芴、菲、荧蒽和芘为高温煤焦油中的代表组分,用甲苯配成溶液进行热重实验,将热重曲线的最大失重速率点所对应的温度作为该组分的热重表观沸点。将真实沸点与热重表观沸点之间的对应关系进行回归时发现,真实沸点与热重表观沸点呈线性关系。升温速率和组分含量对该线性关系影响的考察结果表明,组分含量的影响可忽略;升温速率越慢,真实沸点与热重表观沸点的线性关系越好。所建立的真实沸点与热重表观沸点的线性关系可用于确定高温煤焦油或石油渣油的馏程,该方法具有简便、精度高的优点。     

库车坳陷陆相烃源岩及原油中的氧芴系列化合物

分析了塔里木盆地库车坳陷三叠系、侏罗系7个湖相泥岩和3个煤岩以及5个陆相原油样品中的萘、联苯、氧芴、芴、二笨并噻吩、菲、蒽、惹烯、和苯并蒽系列10种重要芳烃化合物.研究发现,氧芴系列化合物在煤岩样品中丰度高,在湖相泥岩样品中丰度低.据岩、油芳烃总离子流图中氧芴系列化合物,特别是氧芴之相对丰度对比研究结果判识,沙3井白垩系原油、羊塔克5井下第三系和白垩系原油以及却勒1井下第三系原油可能为库车坳陷下侏罗统阳霞组或中侏罗统克孜勒努尔组的煤成油,英买7井奥陶系原油和牙哈1井下第三系原油可能为库车坳陷三叠系、侏罗系湖相泥岩成油.该研究结果对进一步开展库车坳陷油源对比研究和油气勘探具有一定的意义.     

煤焦油全馏分加氢原料预处理及副产物利用研究

以研究煤焦油改质工艺开发与应用为目标,选择由甲苯和正庚烷组成的二元混合溶剂对原料焦油进行改质处理,得到净焦油与煤沥青。结果表明,在甲苯/正庚烷质量比为0.5:1、剂油质量比为1.5:1、温度为70 ℃的条件下,对原料焦油进行萃取精制,焦油中灰分含量由1.89%降至0.03%,甲苯不溶物 (TI) 含量由9.56%降至0.31%,正庚烷不溶物（HI）含量由15.26%降至4.09%,残炭由4.07%降至0.39%,净焦油收率为83.2%。所得净焦油可尝试作为煤焦油全馏分加氢原料。同时,将副产物煤沥青与抚顺页岩油沥青按照不同质量比进行了掺混,试验发现,当煤沥青掺入量（w）为10%时,所得调合沥青的性能均达到重交通道路石油沥青AH-90标准,可用作重交通道路沥青。     

煤焦油沥青延迟焦化工艺试验研究

在选定的条件下,对煤焦油沥青进行了延迟焦化工艺试验,结果表明:以煤沥青直接作为焦化进料时,可以获得质量分数为10%～20%的液体产品;以煤沥青混兑蒽油为延迟焦化进料时,其液体收率大幅提高,达到28.89%,同时改善了加热炉进料性质,从而可延长装置的运行周期。由于以煤沥青作为焦化的进料,其所产的焦炭符合石油焦1B的标准,可在炼铝工业中使用,从而提高了煤沥青的附加值,增加了煤焦油加工企业的经济效益。针对煤沥青焦化液体产品性质差的特点,应采用较高氢分压、较高反应温度和较低空速对其进行加氢处理。