江西无烟粉煤热压型焦技术研究

在花古山无烟粉煤中配加约35%的强粘结性烟煤,于适当条件下快速热压成型,可得到优质的工业用型焦,其抗压强度≥0.8～1.05kN。重点探讨了配比、维温时间、成型温度、压力、后处理方式诸因素对型焦质量和成球率的影响。     

焦炭显微结构及矿物质存在下反应性变化规律探讨

分析了焦炭显微结构及其对焦炭反应性的基本影响,探讨了矿物质的存在对焦炭显微结构的影响机理及催化作胛特征。焦炭光学显微结构对焦炭反应性影响顺序为各向同性、类丝炭和破片〉细粒镶嵌〉粗粒镶嵌〉流动型片状结构。当有矿物质存在时,其顺序恰好相反。     

神华煤的基本特征及配入炼焦对焦炭热性质的影响

低变质程度的神华煤就其本身性质而言不能用于炼焦生产,但是为了扩大其应用范围,同时缓解中国炼焦煤资源紧缺的现状,有必要进一步探讨神华煤的焦化特性。笔者较系统研究了神华煤的基本特征、煤岩特征及不同比例配入炼焦时对焦炭热性质和光学显微组织的影响。     

变压吸附法提纯煤层气中甲烷研究进展

低浓度煤层气直接排放既造成能源浪费,又带来严重的温室效应,变压吸附法提纯低浓度煤层气是解决煤层气排放的有效利用途径。总结了变压吸附技术对CH_4/N_2体系煤层气中CH4分离的研究进展,包括变压吸附分离机理和相应的变压吸附提纯工艺路线,分析了2种工艺的优缺点,讨论了多孔吸附材料,如活性炭、碳分子筛、沸石分子筛和金属有机骨架材料对CH_4/N_2吸附分离效果的研究进展和存在的问题。基于平衡效应分离的变压吸附技术,在CH_4/N_2体系分离实际应用中遇到瓶颈,原因在于现有吸附剂平衡分离系数太小,提浓幅度有限;其次,CH_4在平衡效应里作为强吸附组分被优先吸附,产品气必须通过抽真空的方式解吸获得,必须采取多级压缩和增加置换步骤,因而能耗相对较高。基于动力学效应的分离,可在塔顶直接获得富集的带压产品气;同时免去多级压缩的能量消耗,相对平衡效应分离具有显著优势,但需要在第一级加压,处理接近爆炸限浓度煤层气有一定安全隐患。活性炭吸附容量大,处理能力强,价格低廉,是一种典型的平衡分离型吸附剂,但分离系数较低,存在气体循环量大、效率低,提浓幅度窄等缺点,如何通过孔径调控和表面改性提高活性炭的平衡分离系数将是今后研究的重点。现有报道效果较好的动力学吸附剂主要以碳分子筛为主,但价格高昂,工业推广受限,选择合适的廉价原料、改变现有间歇式生产工艺、进一步开发高效、廉价的动力学/N2的重要方向。沸石分子筛会优先吸附CH_4,与动力学效应优先吸附N_2相反,降低了分子筛对CH_4/N_2的分离选择性。所以硅铝分子筛/钛硅分子筛多在分离高浓度CH4含量的天然气、油田气方面表现优异,针对低浓度煤层气CH_4的提纯应用较少,未见工业应用报道。金属有机骨架材料的出现提供了新的发展思路,但其在CH_4/N_2的吸附平衡和动力学研究以及变压吸附分离方面研究较少,还有待进一步深入研究,解决材料的稳定成型和放大仍是需要突破的技术瓶颈。未来变压吸附提纯工艺将是平衡效应和动力学效应的组合工艺,开发低压下变压吸附分离工艺将具有更好的经济性和安全性;低成本、大容量、高选择性吸附剂开发仍是未来吸附剂的重点发展方向;同时吸附剂寿命以及再生性能有待深入研究。     

移动床工艺条件下NH_3负载活性焦脱硝优化研究

为了改善活性焦及配套移动床装置的脱硝性能,利用固定床反应器设计试验程序,模拟活性焦移动床烟气脱硝过程,通过优化NH_3负载工艺提高整个系统的脱硝效率。分别在150、190、230、270、310、350℃条件下负载NH_3,利用积分计算单位活性焦NH_3处理量;然后在150℃,NO体积分数500×10~(-6)模拟烟气条件下开展脱硝试验。选取典型的NH_3负载活性焦和原样品,利用X光电子能谱仪(XPS)对其表面N元素进行高分辨率扫描。结果表明:低于230℃的NH_3负载以物理吸附为主,高于230℃NH_3与活性焦以化学态结合。高温NH_3负载形成的含氮官能团中吡啶和吡咯等碱性含氮官能团含量有所提高;活性焦脱硝效率与其NH_3负载容量存在较好的线性相关性,无论是物理或是化学吸附NH_3都能提升脱硝性能。     

无烟煤型焦反应性的研究

以无烟粉煤为主配料,分别添加ＲＳＬ和ＲＳＦ两种热塑性粘结剂。采用冷压成型高温干留制备型焦的工艺,获得几种无烟煤型焦样品,并对其进行了反应性测试。重点研究了无烟煤煤阶和粘结剂对型焦反应性的影响,为便于分析,同时对粘结剂和原料无烟煤的反应性进行了研究。研究结果表明,煤阶和粘结剂性质是影响型焦反应性的主要因素。型焦反应性随煤阶变化规律与其原料无烟煤一致,说明煤的性质可决定其型焦的反应性;另外,由两种粘结     

低温热解煤焦油粗酚精馏的初步研究与模拟计算

以低温煤焦油碱洗提取的粗酚为对象,设计了4塔连续精馏工艺,并利用Aspen Plus软件对精馏过程进行初步模拟计算。通过简化组分、选择合适物性方法、DSTWU模型估算参数、RADFRAC模型严格计算,得到了连续精馏的工艺参数。在进料量为100 kmol/h,冷凝器10 kPa,再沸器30 kPa的压力下,4塔的塔板数分别为50、32、55、50,回流比分别为14.24、10.99、10.04、15.44,塔顶馏出量分别为15.168、16.795、31.059、17.577 kmol/h,得到塔顶产品质量纯度分别为苯酚95%（回收率95.0%）、邻甲酚95%（回收率94.1%）、间甲酚83%（回收率93.2%）、2,4-二甲酚74%（回收率97.8%）。得到的精馏工艺参数可以为粗酚精馏的实验和设计提供参考。     

煤直接液化重油胶质和沥青质中杂原子化合物的分子表征

采用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)研究沸点大于360℃的煤直接液化重油中胶质、沥青质的组成,通过在分子水平上对杂原子化合物进行表征分析胶质、沥青质中杂原子类型、碳数分布和等效双键(DBE)。结果表明,煤直接液化重油中胶质及沥青质中杂原子化合物的分子组成十分复杂,采用正离子电喷雾结合高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱鉴定出了N₁、N₁O₁、N₂、N₂O₂、N₂S₁ 5类不同分子组成的碱性氮化物和S₁、S₂ 2种含硫化合物;采用负离子电喷雾鉴定出了N₁、N₁O₁、N₁O₂、N₂、N₂O₁、N₂O₂ 6类非碱性氮化物和O₁、O₂、O₃、O₄、O₅、O₆、O₁S₁、O₂S₁、O₃S₁、O₄S₁ 10类含氧化合物,其中碱性氮化物相对丰度较高的是N₁类化合物,含硫化合物相对丰度较高的是S₁类化合物,非碱性氮化物相对丰度最高的是N₁O₂类化合物,含氧化合物相对丰度最高的是O₂类化合物。根据各类化合物的DBE和碳数分布,获得了煤直接液化重油中胶质、沥青质分子组成的重要信息。碱性N₁类化合物主要母核结构是吡啶和喹啉为中心官能团的化合物,非碱性N₁类化合物主要母核结构是苯并咔唑,S₁类化合物主要以高缩合、长侧链的稠环含硫芳烃为主,O₂类化合物主要母核结构是菲二酚及蒽二酚。     

窑街煤热解试验及建厂工艺布局研究

论述了窑街煤在１ｋｇ／ｈ ＭＲＦ热解装置上的热解试验，介绍了采用ＭＲＦ工艺对窑街煤进行热解加工的工艺布置。