反应时间对加氢沥青质结构变化的影响

在高压反应釜中对煤焦油进行催化加氢反应,利用XPS和元素分析对不同加氢反应时间下提取的煤焦油沥青质进行表征,系统分析加氢油品四组分变化、沥青质转化率、化学组成和杂原子赋存形态的变化。结果表明,随着反应时间的延长,加氢油品中饱和分和芳香分收率增大,胶质和沥青质收率减小。加氢后沥青质转化率逐渐增大,分子量先减小后增大,沥青质中氧原子主要以羰基氧和碳氧单键形式存在,氮原子主要以吡咯氮、吡啶氮和质子化吡啶形式存在。     

煤沥青加氢的有效途径

针对煤焦油沥青高芳香度、高缩合度和高杂原子含量的特点,在用作制备高性能沥青基炭纤维及其它高级炭材料的原料时,须对煤沥青进行改性处理。详细介绍了煤沥青加氢还原的有效途径,包括Birch还原法、溶剂加氢法、催化氢化法、醇类加氢法和电化学加氢法等,并对加氢作用机理及其应用前景作了详细评述。     

酸焦油聚合物配煤炼焦的试验研究

通过对酸焦油的分析可知,其组分复杂、酸度低、含油量较高,是焦化厂清洁生产的难题,为此提出采用聚合反应法,在酸性催化剂条件下,固化处理得到固体聚合物用于配煤炼焦。试验结果表明:固体聚合物配煤后的焦炭冷热态强度、灰分、M30、M10均在小范围内变化,硫分稍有增加,但对焦炭质量影响不明显。     

焦油渣配煤炼焦的实验研究

分析了焦油渣配煤炼焦的可行性,并在20kg实验焦炉上进行了焦油渣配煤炼焦实验,确定了焦油渣在炼焦煤中配入的最佳比例。实验结果表明:焦油渣配煤炼焦是可行的,并可提高焦炭的块度和抗碎强度,同时优化了焦油渣的最佳配量及最佳粒度,分别为焦油渣的添加量以3%～5%为宜、最佳粒度为0.2mm左右的占85%。在此基础上,进行了工业性对比试验,验证了在生产中添加3%～5%焦油渣炼焦的可行性。     

中低温煤焦油加氢过程中沥青质组成与性质

以中低温煤焦油为原料,采用小型固定床连续加氢反应装置进行2 500 h全馏分加氢实验,研究煤焦油加氢沥青质组成与性质随加氢反应器运行时间延长的变化规律。结果表明:随反应时间的延长,催化剂活性逐渐降低,煤焦油沥青质脱除率降低,加氢沥青质S和N杂原子含量以及Fe和Ca金属含量均增加,脱除率均降低,在一定温度范围内,提高反应温度可以提高煤焦油沥青质加氢转化性能,但也促进大分子量的沥青质生成;此外,随反应时间的延长,加氢沥青质芳香度(f_A)增大,H和C原子比降低,说明加氢沥青质缩合度提高,另外,加氢沥青质分子量逐渐增大,甚至超过原生沥青质,说明部分沥青质发生缩聚反应;反应后期,沥青质缩聚反应加剧,金属Fe和Ca易沉积在催化剂上,催化剂失活严重。     

高温再热对依兰煤低温干馏产物及结焦行为的影响

研究了依兰六级煤低温干馏气在高温二次加热过程中的裂解和结焦行为,分析了干馏气体产率、焦油产率的变化和加热器内的结焦情况。煤低温干馏终温600℃,干馏气二次加热温度600℃～750℃。研究表明,二次加热造成干馏产物中气体产率显著增大,焦油产率降低,加热器内存在结焦现象。提高二次加热的温度和延长气体在加热器内的停留时间,加剧了干馏气中烃类分子的裂解、缩聚和结焦,进一步降低了油品收率,并造成油品密度增大。温度对干馏产物中有机大分子裂解行为的影响更为显著,而停留时间和干馏气中烃类产物的浓度对缩聚反应的影响更大。     

原料劣质化对延迟焦化炉管结焦的影响

在重油热加工评价装置上考察了不同原料热转化生焦倾向。试验结果表明,原料性质越差,生焦速率越快,生焦诱导期越短。生焦诱导期内几乎不生焦,生焦诱导期之后,生焦量迅速增加。反应温度每增加10℃,生焦诱导期约缩短一半。原料沥青质高于10%、胶质高于30%左右时,对生焦率均有显著影响。     

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。     

加氢作用对煤沥青性能的影响

研究了煤沥青溶剂加氢前后物化性质与分子结构的变化，探讨了加氢反应机理和氢转移反应对缩聚沥青可纺性以及炭纤维性能的影响。结果表明：ＴＨＱ是良好的供氢溶剂，煤沥青与ＴＨＱ反应后，增强了沥青分子中的环烷结构，使其流变性和可纺性得到了明显的改善，为后处理过程制得高性能炭纤维奠定了基础。     

100万t/a焦化装置与50万t/a焦油加氢装置联产——焦炉煤气制氢新工艺探讨

50万t/a焦油加氢装置以100万t/a焦化装置的焦油及外购焦油为原料,并利用焦化装置的焦炉煤气采用新工艺制取氢气,重点介绍了制氢工艺流程。通过新工艺,可以从50 000 m3/h的焦炉煤气中产出40 110 m3/h纯度为99.9%的氢气,氢气产量增加1倍,能够满足50万t/a焦油加氢项目的氢气用量;同时副产出22 508 m3/h热值为17.9 MJ/m3～19.4 MJ/m3的混合解吸气,满足焦炉燃料使用需求。     

沥青配煤炼焦在炭化室高6m顶装焦炉的试验及应用

在配合煤中添加不同比例的煤沥青,进行了40 kg小焦炉试验,确定了煤沥青最佳配入比例为3%;在此基础上,在保证焦炭质量的前提下,确定了改质沥青配入量为3%的工业焦炉试生产配煤方案。大容积顶装焦炉工业试生产结果表明,配入适当比例的沥青,在焦煤和肥煤总配比减少、贫瘦煤和不黏煤增加的情况下,可有效保证焦炭质量,拓宽炼焦煤资源,具有较好经济效益。     

煤焦油加氢项目的水污染源及废水预处理技术

简述了国内目前具有良好发展前景的煤焦油加氢项目的生产工艺过程,深入探讨了该类项目在生产运营过程中产生的水污染源,介绍和对比分析了含油废水和酸性废水的不同预处理技术,指出在环境可行、经济可行的前提下,应最大程度地实现废水的处理与资源的回收利用。     

煤焦油加氢脱硫脱氮催化剂研究进展

随着石油资源的日趋减少,煤焦油加工技术受到关注。汽车尾气中含有的硫和氮污染环境,各国对油品中的硫和氮含量进行了严格限制,脱硫和脱氮成为煤焦油化工行业的重要课题。介绍煤焦油加氢工艺,综述金属碳化物、氮化物、磷化物和硫化物作为催化剂的研究现状。贵金属催化剂具有较强的加氢能力,并且通过使用强酸性载体分子筛和双金属催化剂的方法提高贵金属催化剂的抗硫毒性。碳化物催化剂具有较高的熔点和硬度、较好的机械稳定性和热稳定性,室温下几乎可以耐各种腐蚀性物质。根据金属源和碳源的不同,介绍使用程序升温还原法、气相法、热分解法和液相反应法制备碳化物催化剂的制备工艺。过渡金属磷化物催化剂具有优异的加氢脱硫和加氢脱氮选择性,添加钒的磷化物催化剂能改变加氢脱氮路径的选择性,明显增加咔唑加氢脱氮反应活性,钙的添加明显提高磷化物催化剂的加氢脱硫活性。工业上通常以ⅥB族和ⅧB族金属为活性物质制备过渡金属硫化物催化剂,使用的贵金属主要包括Pt、Pd和Ru,非贵金属主要包括W、Mo、Co和Ni等,其中,贵金属通常使用Al₂O₃或SiO₂为载体。ZrO₂载体可与活性组分产生较强的相互作用,热力学稳定性较高,但比表面积小,价格昂贵。Al₂O₃载体机械强度大,比表面积高,ZrO₂-Al₂O₃复合载体将两者的优良性能结合,可以获得性能更加优异的载体。     

平煤神马集团煤焦化工产业链的探索与实践

针对我国炼焦行业存在的主要问题进行了研究分析,提出了炼焦行业今后发展方向的看法建议。以平煤神马集团为例,介绍了转变传统炼焦产业大吨位发展模式的探索及不断推进环保高效炼焦和炼焦产品综合加工新工艺的实践,实现了煤炭开采、煤化工、尼龙化工和盐化工的有效链接,打造出一条高效益、技术集成和节能环保的新型煤焦化工产业链条,对国内炼焦行业持续发展起到借鉴作用。     

焦油渣作为炼焦添加剂的应用

介绍了焦油渣配入炼焦煤的工艺方案和设备选择,把焦油渣与煤粉混合并充分搅拌后,配入炼焦煤中炼焦,可解决焦化企业焦油渣污染环境的难题,且具有一定的社会效益和经济效益。     

中、低温煤焦油延迟焦化的工艺研究

在温度480～500℃、压力0.15～0.17MPa的条件下,进行了中、低温煤焦油延迟焦化的工艺研究。探讨了重质油在管式加热炉里结焦的问题,得到了比较理想的延迟焦化操作参数。实验结果表明:煤焦油延迟焦化可以得到较高的燃料油产率,较低的蜡油产率和较好的产品分布。     

煤焦油和煤沥青的净化比较

比较了热过滤法和减压蒸馏法净化煤沥青的特点,研究了粗滤和粗滤,循环过滤,滤材孔径和助滤剂粒径对净化效果的影响,及其对原材料的适应性。结果表明：粗滤和精滤两步进行,循环过滤有利于沥青的净化,滤材和助滤剂孔径和粒径越小,净化效果越好,但是对喹啉不溶物太多的肝,用数微米孔径的滤材难于净化。     

内蒙古炼焦煤资源保护与焦化工业的可持续发展

对自治区炼焦煤资源、焦化工业现状、发展前景及市场需求进行了分析,提出全区炼焦煤资源保护和焦化工业可持续发展的措施：强化炼焦煤资源的开发管理,实行保护性开采;合理利用稀缺的炼焦煤资源;利用高新技术改造现有焦化企业,调整焦化工业布局结构;树立品牌意识,延伸焦化产品;加强环境保护,实现清洁生产;体制创新,实现规模、集约经营等.     

煤焦油沥青改性乙烯焦油制备中间相沥青的研究

以煤焦油沥青为改性剂改性的乙烯焦油在温度420℃、常压及惰性气体(N_2)保护下进行炭化,制备出广域融并体各向异性中间相沥青。对生成的中间相沥青进行X射线衍射分析、元素和组分分析、偏光显微观察及高温条件下的粘度测定,讨论了改性乙烯焦油的炭化行为。结果表明,由煤焦油沥青改性乙烯焦油制备的中间相沥青(ET-CTP-MP)与没有经过改性的乙烯焦油制备的中间相沥青(ET-MP)相比,有序度高、流变性好、β树脂含量高,是优质的中间相沥青。     

二硝基甲苯氢化焦油的分析研究

采用化学分析和仪器分析研究了二硝基甲苯氢化焦油中的相关组分。结果表明,氢化焦油中间位TDA含量约为30%,固相催化剂含量3.44%,Ni含量0.437%。