两条煤制油与石油路线的技术环境和经济分析

中国液体燃料的生产严重依赖石油,为了缓解石油高度对外依存带来的风险,中国正在积极探索石油的替代路线。在中国“富煤贫油”的情况下,煤制油有望成为缓解石油供应安全风险的重要替代途径。利用生命周期评价的方法(from cradle to gate)从能耗、碳排放和经济性三个角度对煤直接液化(direct coal liquefaction,DCL)和煤间接液化(indirect coal liquefaction,ICL)进行分析,并与传统炼油(oil refining,OR)路线进行对比。结果表明:DCL和ICL路线的生命周期能耗分别是OR路线生命周期能耗的2.4倍和2.8倍,碳排放分别是OR路线碳排放的8倍和10倍。当油价低于45美元/桶时,无论是DCL还是ICL均难以与OR路线竞争;当油价在35美元/桶~65美元/桶,煤价在低于400元/t时,ICL有较好的竞争力;而当油价高于75美元/桶时,即使煤价高达700元/t,DCL仍具较好的竞争力。     

苯为前驱体的稠环芳烃的自由基反应机理的量子化学研究

The free-radical growth mechanisms for the formation of polycyclic arenes (PCAs) were constructed based on the block unit of benzene, and were calculated by the quantum chemistry PM3 method. Two kinds of reaction paths are proposed and discussed. The calculation results show that the formation of PCAs is only controlled by the elimination of H atom from benzene, and the corresponding activation energy is 307.60 kJ•mol－1. H2 is only the ef-fluent gas in our proposed reaction mechanism, and the calculation results are in accord with the experimental facts.     

煤与等离子体的作用机理探讨

通过对煤在电弧等离子体中的热解行为和煤与活性物种的作用机理探讨,提出煤与电弧等离子体的作用是煤在等离子体中的热解、煤中的碳与活性物种、煤分子结构中的化学键和活性物种,以及热解挥发物和活性物种的综合作用结果。在氢电弧等离子体中,每种作用对煤转化及产物的生成都有贡献,然而作用机理不尽相同。其中氢原子在煤转化的过程中起了很重要的作用。     

钉状ZnO的制备及其光致发光性能的研究

化学气相沉积制备纳/微ZnO的过程中,当采用纯锌粉为锌源时,锌源易凝结成块.为了实现均匀的锌蒸汽蒸发速率,以混合SiO2的Zn粉为锌源,研究了纳/微ZnO产物的形貌和光致发光性的变化规律.采用SEM、XRD和PL光谱对产物进行了表征.SEM结果表明上游产物的形貌变化较为显著,下游产物形貌变化较小.XRD结果说明所有产物沿c轴择优生长.PL表明下游产物绿光发射峰相对强度降低,紫外发射峰强度相对增强.     

中国现代能源体系建设进程评估

能源是国家经济社会发展的基石，构建现代能源体系对保障国家能源安全，如期实现“双碳”目标，推动经济社会高质量发展具有重要意义。本文基于清洁、低碳、安全、高效4个维度构建了现代能源指标体系，运用序关系分析法定量评价中国现代能源体系的历史进程，并进行国内外横向对比。结果表明：过去11年（2010-2020年），中国推动能源革命进程成效显著，2020年达到了世界平均水平，在全球76个主要经济体中排名第38位，落后于欧盟、美国、日本等发达经济体，领先于俄罗斯、印度等发展中经济体。中国高效指数排名明显落后于发达经济体，表明中国能效提升方面空间巨大，也说明更要重视科技投入；中国的安全指数排名比较靠前，证明了中国煤炭在能源安全中的“压舱石”地位，但是同样的原因导致中国的低碳指数相对落后；过去10年，中国能源清洁利用成效显著，但是排名整体靠后，说明中国能源的清洁开发利用依然任重道远。其中，中国能源结构指标、碳排放系列指标、能源强度指标是影响中国综合指数水平的关键性指标，尤其是能源强度指标。因此，首先，未来要加快构建以可再生能源为主、以化石能源为辅的现代能源体系；其次，新能源与低碳技术达到体量尚需时日，长期以来，煤炭支撑中国经济和社会较快发展，是中国能源安全保障的压舱石和稳定器，煤炭清洁高效利用仍需加强，而实现了清洁高效利用的煤炭就是能源清洁；最后，能源转型的关键是优化能源结构，要多能互补，集成热、电、气、冷，提升火电机组灵活性，而在终端消费方面提高能源效率，降低能源强度，实施电能替代，形成以电为中心的能源消费格局。     

抚顺镜煤和树脂煤CS2可溶物的族组成和萃取

用CS2对抚顺镜煤和树脂煤进行了索氏萃取，并用柱层析法对萃取物进行了族组分分离，研究了萃取物的族组成和萃取动力学特征。实验结果表明：树脂煤的萃取率远高于镜煤，萃取物中烷烃和芳烃含量较高，而镜煤萃取物主要为非烃；其萃取过程可分为两个阶段，第一阶段速率比第二阶段速率大一个数量级；煤中低分子化合物有游离态、吸附态和共溶态三种赋存形式。     

焦煤预热调湿过程煤脱湿动力学

利用实验室气力脱湿小试装置考察了流化床和模拟输送床热气流时,不同气体温度、气速和煤粒径条件下洗精煤的脱湿特性.结果表明,在流化床条件下,气体温度503～543K、气速3.0～4.5m/s时,粒径3mm的煤在5s内可脱湿到含水6%～9%(ω);在模拟输送床热气流条件下,气体温度423～523K、气速7～10m/s时,粒径3mm的煤在5～7s内可脱湿到含水6%～9%(ω).且两种条件下脱湿动力学符合Page模型.     

生命周期评价的发展新方向:基于GIS的生命周期评价

综述了生命周期评价(LCA)区域化研究的进展,论述了将空间信息数据引入LCA的必要性与可行性,以及GIS(geographical information system)在LCA地域化的重要作用。综述表明GIS能系统有效地组织和管理空间数据,能够管理LCA明细的地域信息、LCA影响的地域信息,从而实现GIS与LCA的结合。在此基础上,进一步提出了基于地理信息的LCA的架构,分析了基于GIS的LCA发展的机遇和挑战。基于地理信息的LCA将突破传统LCA缺乏空间信息的致命缺陷,其结果将更具准确性和科学性,基于地理信息的LCA的绿色设计和管理对企业以及政府将更具可操作性,是生命周期评价方法发展的新方向。     

煤灰中提取稀土元素及产业化展望

稀土元素是发展高科技必需的战略资源,然而稀土元素在全球范围内赋存量少而且分布极不均匀,寻找、发现、提取稀土元素对于国家的科技产业发展具有重要的战略意义。煤炭中常常伴生稀土元素,从煤灰中发现并提取稀土元素正在引起愈来愈多的关注。通过梳理近年来该领域的大部分研究工作,系统综述了稀土元素在煤灰中的赋存情况、以及从煤灰中提取稀土元素的方法;通过分析近五年来国外在该方面的政策和研究动态以及国内目前的研究基础,分析了该产业发展所面临的问题,对我国从煤灰中提取稀土元素的产业化进行了展望,希望对我国在该领域的发展提供参考。