煤液化残渣利用的研究进展

论述了国内外煤液化残渣的加氢及热解性能以及不同液化残渣不同反应条件其加氢动力学的研究现状,并介绍了煤液化残渣的加氢液化、气化、干馏(热解、焦化)以及燃烧等方面的研究进展及取得的成果,在总结国内外研究成果的基础上,提出了今后煤液化残渣的利用的研究方向。     

生物技术与煤的转化

随着煤炭资源的开发利用,煤转化技术越来越受到人们的重视。煤是一种有机芳香高分子化合物,它最主要的结构特征是氢碳比较低。所以,要使煤转化为气体或液体产品,必须采用加氢转化工艺。在煤气化方面,目前世界上已经工业化或即将工业化的方法有固定床气化、流化床气化、熔融热载体气化和等离子气化。煤的直接液化法有溶剂热解抽提、溶剂加氢抽提、高压催化加氢、干馏液化、水-CO液化、无溶剂液化,地下液化等。但是,目前在煤的气化、     

煤加氢液化残渣的性质及应用研究进展

为了实现液化残渣的清洁高效化利用,介绍了近年来液化残渣的组成、性质研究进展;从热解、气化、萃取、制备碳材料、燃烧以及改性沥青等方面,系统地综述了当前国内外关于煤加氢液化残渣的应用研究进展,并对应用过程中存在的问题进行了探讨。     

煤加氢液化残渣利用研究进展

综述了液化残渣的组分性质及加氢裂解中原料的交互影响;系统总结了当前国内外关于煤加氢液化残渣的利用研究进展,主要包括气化、热解、制备碳材料以及改性沥青等,并对应用过程中存在的问题进行了探讨。液化残渣的高效合理利用,不仅能减轻环保压力,还能提升煤液化工艺过程的经济效益。     

煤加氢液化残渣利用研究进展

综述了液化残渣的组分性质及加氢裂解中原料的交互影响;系统总结了当前国内外关于煤加氢液化残渣的利用研究进展,主要包括气化、热解、制备碳材料以及改性沥青等,并对应用过程中存在的问题进行了探讨。液化残渣的高效合理利用,不仅能减轻环保压力,还能提升煤液化工艺过程的经济效益。     

洁净煤新技术——快速加氢热解

快速加氢热解技术主要以获取三苯和三酚等液态轻质芳烃、富甲烷高热值煤气和洁净半焦为目的，是介于气化和液化之间的第三种煤转化技术。介绍了快速加氢热解的技术特点和国内、外的最新进展，并分析了我国开发快速加氢热解技术的资源优势和应用前景。     

城市污泥/褐煤共水热碳化产物的热化学转化特性及规律研究

污泥和褐煤通过共水热碳化预处理以制备高品质固体燃料,为污泥和低阶煤的有效处理提供了一种可行方案。本研究主要考察了城市污泥（SS）和褐煤（LC）在不同温度下（120,180,240和300℃）进行共水热碳化制得的固相产物（水热炭）的热化学转化特性和规律,包括燃烧、热解和半焦CO₂气化过程,并分析了这些过程中的协同作用。结果表明,共水热碳化预处理对城市污泥和褐煤的热利用行为有显著影响。一方面,共水热碳化处理后的水热炭相对其计算值具有更高的产率、煤化程度、热值等,同时具有更低的灰分含量。另一方面,混合物水热炭在燃烧、热解和半焦CO₂气化过程均表现出一定的协同作用（促进燃烧和热解行为,降低气化活性）,且水热温度在240℃附近时,这种作用最为明显。鉴于热解和气化过程的协同效果均低于燃烧过程,共水热碳化产物被认为更适合用于燃烧。这些发现表明,将共水热碳化改性提质处理与后续热化学工艺相结合,对于能源的产生和有机废弃物的利用都有一定的积极意义。     

溶胀煤制备及煤加氢液化性能的研究

在自然和微波条件下,对五彩湾煤进行溶胀处理,进行煤质、电镜、热解、煤的结构-化学指数分类、加氢液化产率和液化残渣热解的分析。实验结果表明:五彩湾煤自然溶胀煤样和微波溶胀煤样的层状和裂纹显著增加,失重量明显增大。煤加氢液化测试结果表明,在氢初压6.0 MPa、溶煤比1.75:1、反应温度450℃和反应时间60 min条件下,气产率由原煤的9.7%,降低到两种溶胀煤均在3.4%左右;油产率由原煤的55.2%,提高到自然溶胀煤的70.1%和微波溶胀煤的74.0%;转化率由原煤的76.8%,增加到自然溶胀煤的82.1%和微波溶胀煤的84.8%。可见,经过溶胀处理,煤加氢液化效果显著。     

煤制油残渣高附加值利用技术浅析

在简述煤液化残渣组成结构和性质的基础上,系统总结了当前国内外对煤液化残渣的利用技术研究进展,主要包括:简单利用技术,如作为燃料燃烧或掺烧、作为道路沥青改性剂;深度利用技术,如气化制合成气或氢气、热解和加氢再液化回收油品;萃取分离优质组分生产高品质炭材料实现高附加值利用技术。对应用技术存在问题进行了探讨,指出煤液化残渣萃取分离优质组分生产高品质炭材料利用技术有望是煤液化残渣资源化、高附加值利用的最有效方法,具有广阔的前景。     

煤液化固液分离技术

煤液化一般有下面四种方法: 1.直接加氢液化法。 2.干馏加氢液化法。 3.提取加氢液化法。 4.间接法——合成液化法。这些方法的一般工艺流程如图所示,主要有原料调节、膏化、提取液化、固液分离、加氢分解、蒸馏以及废渣气化制氢等工序,并由它们组成各种工艺。虚线部分是用干馏得到的焦油进行加氢分解的干馏加氢液化法。其中直接加氢液化法及提取液化法与固液分离技术密切有关。     

煤液化残渣中硫的迁移和转化研究现状及展望

为了解煤液化残渣利用过程中,硫化物迁移和转化规律,介绍了煤液化残渣中硫的来源及分布,总结了煤液化残渣在加氢液化、气化制氢、热解、燃烧等过程中硫化物的迁移和转化过程及影响因素,并对煤液化残渣中硫的迁移和转化的研究前景进行展望。结果表明,无机硫逐渐向有机硫转化,H2S是转化过程中的重要介质;H_2S、CS_2、SO_2等气态硫化物是煤液化残渣利用过程中的主要气态副产物;部分硫化物转化为大分子有机硫进入二次产品,影响产品质量和使用效果。为了合理有效地利用煤液化残渣,需寻找残渣中无机硫转化为单质硫或大分子有机硫的新方法,循环利用气体硫化物,开发新型煤液化催化剂,减少单质硫助剂使用量。     

压力对煤气化反应的影响

为了提高煤气化效率,分析了影响产能的重要因素——压力。研究了压力对煤热解过程、煤焦燃烧速度及煤焦气化反应的影响。研究发现:加压热解情况下,挥发分和焦油产率均下降,但煤气产量增加,推测是因为焦油发生二次反应造成的。随着压力的增大,煤焦明显膨胀且比表面积下降。但过高的压力下,膨胀度减弱,易生成孔隙率高、薄壁的煤焦颗粒。提高O2分压,煤燃烧速度加快且生成的小颗粒较多。提高气化剂分压,煤气化速度加快,且蒸汽分解速度大于CO2还原速度,但生成的煤气对气化反应有抑制作用。     

煤加氢液化残渣利用研究进展

介绍了两种典型的工业装置副产的煤加氢液化残渣性质;从气化、热解、改性沥青、二次加氢、制备炭材料等方面系统总结了当前国内外关于残渣利用的研究进展;从规模化、经济效益、环境保护、资源利用方面考虑,残渣气化制氢是最有效的利用途径,未来的研发重点应集中在萃取剂和脱灰技术研发上。     

煤加氢气化制备可替代天然气的研究进展

煤加氢气化是介于气化与液化之间的第三代洁净煤气化技术,本文综述了煤加氢气化、水蒸气加氢气化、催化加氢气化以及加氢气化工艺的研究进展,并对煤加氢气化技术的发展进行了展望。该文对煤加氢气化的实验研究和工业化生成具有重要的指导意义。     

榆林神府两煤样的直接液化性能研究

通过对榆林神木地区2个煤样加氢液化试验，研究发现2个煤样液化效果较好，转化率分别达到92．35％和92．16％；油产率分别达到60．94％和63.93％，通过煤质分析可以看出，这2个煤样在煤岩组成中镜质组分含量较高，灰分较低，加氢液化性能较好，是适于直接液化的原料用煤。     

煤加压富氢热解及半焦气化特性研究

为研究加压固定床气化过程中热解区和气化区的反应,模拟固定床富氢气氛热解与半焦气化过程,利用加压富氢热解装置考察了压力、加热终温以及富氢比例对煤热解的影响,分析了各因素对热解影响的机理,以富氢气氛热解半焦为原料,通过加压热重分析仪进行试验研究,研究不同温度和不同热解半焦原料的条件下碳转化率与CO_2反应速率随时间的变化规律,分析富氢比例对气化反应活性的影响。结果表明:常压富氢气氛热解试验中,随着富氢比例的升高,提供大量H,H浓度增大,煤在热解过程中自由基会不断与H结合生成稳定组分,其中包括大量小分子的挥发物以及部分焦油析出,使半焦中挥发分降低0.69%,半焦收率降低4.8%;加压条件下半焦收率较高,半焦收率随压力的增大变化幅度不大,且没有明显规律,挥发分总体逐渐降低,但变化较小;随着终温的升高,挥发分析出量逐渐升高,伴随着挥发分析出,富氢氛围中的H将与自由基结合生成小分子结构而逸出,半焦收率与挥发分均逐渐降低;增加富氢比例能提高半焦的成熟程度,富氢比例由0增加到35%,H浓度增大,煤中小分子可迅速加氢生成挥发物,同时大分子也会加氢变为稳定结构,半焦挥发分降低了1.46%,半焦收率降低了2.50%;富氢热解能明显促进CO和CH_4的生成,在35%H_2时产量分别达到91.2和63.8 mL/g。由气化特性试验可知:提高气化反应温度,有助于提高富氢半焦与CO_2的气化反应性;富氢气氛与惰性气氛下热解半焦的气化反应活性相近,表明加氢热解能够提高焦油产率与焦油品质,同时对半焦的气化活性影响不大。     

中低温煤焦油加氢工艺技术概述

针对煤炭在干馏、气化或热解过程中的副产物——煤焦油的高效清洁利用问题,分析了煤焦油的来源以及煤焦油加氢的目的、作用和原理;以煤热解过程产生的中低温煤焦油的加氢改质处理工艺为例,论述了加氢精制工艺、加氢精制-加氢裂化工艺、液相裂解加氢工艺、非均相悬浮床加氢工艺的优缺点及其在国内加氢改质装置的生产应用效果;结果表明,煤焦油...     

近代煤加工工艺

本文叙述煤加工的三个主要领域:即煤的碳化、煤的气化和煤的液化。着重讨论德国开发的工艺,这是因为德国科学家和工程师在煤加工的研究和开发方面进行了较多的工作。本文主要考虑那些已证明有工业价值的工艺,并通过图示说明一些现有的装置。下面将要介绍的工艺有:细粒煤及块煤的碳化;在固定床、流化床和气流床中煤的气化;煤通过气化加工与F—T合成的煤液化;以及按照Bergius—Pier工艺的煤加氢。     

高压多级流化床热解-加氢-气化一体化技术及核心设备一体化炉探讨

简述了高压多级流化床热解-加氢-气化一体化工艺技术HYGAS的研发背景、历程及理论依据,介绍了该技术的工艺及核心设备一体化炉运转流程,共分四部分:干燥热解段、低温加氢裂解段,高温加氢裂解段、纯氧气化段,探讨了该技术的特点及在我国推广该技术的前景。     

煤直接液化残渣与神东煤共热解特性研究

实验选用500 g级基于热重系统热解装置研究了神华液化残渣与神东煤共热解特性。结果表明,在反应器侧壁温度为200～600℃区间内,同一时刻,随着液化残渣配比的增加,热解胶质层比例增加,热解过程中传热加剧,煤样中心温度逐渐升高;液化残渣配比为20%时,煤样中心温度最高。液化残渣配比由0%增加至25%时,热解总失重量逐渐减小,焦油收率逐渐升高,热解特性趋好。当液化残渣比例由10%增加至25%时,半焦粘结加剧,3～6 mm粒级产率由51.99%降至34.03%,大于6 mm粒级占比由39.82%增加到57.06%;当液化残渣配比达到20%时,有一半以上的半焦粒度增加。