煤沥青与石油沥青共混改性及其热解特性

考察了不同添加量的煤沥青四氢呋喃萃取物(THFS)对石油沥青的改性,随着THFS添加量的增多,改性沥青针入度降低,软化点升高,延度下降,参照英国标准(BSI BS—3690)得出最佳添加量为8%。利用TG-FTIR、FTIR对改性沥青进行了表征,结果表明:THFS、改性沥青的失重率大于基质沥青70的失重率; THFS在700～900cm^-1处芳香烃类的透射峰强度明显强于基质沥青与改性沥青;沥青老化后在2953cm^-1和1377cm^-1(—CH₃)、1461cm^-1和2924cm^-1(—CH₂—)处透射峰逐渐增强;1600cm^-1(C=O和苯环C=C)透射峰逐渐增强;沥青热解半焦中的脂肪烃类物质含量较少,主要以高度缩合的稠环芳香烃类物质为主;沥青在老化过程中主要发生了氧化、裂解、加成、聚合、缩合等反应。     

净化煤沥青的制备及热解特性研究

净化煤沥青是制备高品质人造炭材料的优选前驱体,在诸多领域得到广泛应用。本文分别采用混合溶剂萃取沉降法和溶剂萃取热过滤法对不同来源的高温煤焦油沥青(AG沥青、SX沥青和XJ沥青)进行净化处理,制备出6种净化沥青。利用元素分析法、~1H-NMR、FTIR、TGA法对净化沥青的分子结构和热解特性进行了研究。结果表明:两种净化方法获得的净化沥青喹啉不溶物(QI)含量均低于0.2%,芳香缩合度(f_a)均高于0.95。并且,利用溶剂萃取热过滤法制备的净化沥青义和热稳定性均高于混合溶剂萃取沉降法获得的净化沥青。净化沥青的工和取代指数(I_(or))与沥青的热解特性有着明显的关联性。     

煤热解特性研究

对大雁、协庄和昔阳3个不同煤化程度的煤样，在N2，CO2和水蒸气3种不同气氛及不同温度下进行了热解研究，考察了煤化程度、热解气氛和热解温度对煤热解产物产率和热解气性质的影响规律．研究表明，对上述3个煤样，随煤化程度加深，焦产率增加，油和气产率一般随煤中挥发分增加而增加，但又与煤的大分子结构、热解温度和加热速率等有密切关系；干馏气组成H2和CH4含量协庄煤样最高，而(CO CO2)含量因煤中氧含量的降低而下降．与N2气氛相比，CO2和水蒸气气氛中半焦产率下降，气产率增加；油产率水蒸气气氛下最高．H2组分含量在水蒸气气氛下最高，而CO，CH4和烃类C2～C5组分则最低．LHV在N2，CO2和水蒸气气氛下逐次降低．     

神木煤显微组分热解特性和热解动力学

在高压热天平上考察了神木煤显微组分在不同热解温度、压力和升温速率下的热解行为 .并利用分布活化能模型 (DAEM)研究了显微组分的热解动力学 .结果表明 :在相同的热解条件下 ,镜质组比丝质组有较高的挥发分收率 .随热解温度升高 ,镜质组和丝质组的挥发分收率增加 .热解升温速率和压力对镜质组和丝质组的挥发分收率略有影响 .DAEM的动力学处理表明 :镜质组的归一化热解速率高于丝质组 ,热解活化能较低.     

二乙烯基苯改性煤沥青的热解行为研究

研究了二乙烯基苯(DVB)改性中温煤沥青的常压热解行为.采用SEM,TG-DTG和Raman等技术对改性煤沥青的形貌、热解过程及产物的结构进行表征.研究表明,DVB改性煤沥青中出现粒状物聚集体,改性前后煤沥青的热解行为发生了很大的变化;通过常压热解DVB改性煤沥青,可制备出粒径小于5μm且有序度较低的炭微球.     

煤显微组分热解特性的研究进展

煤显微组分的热解特性研究对推动煤分质分级继而逐步实现煤炭高效清洁利用具有重要价值与意义。从显微组分的结构特性、热解特性和热解机理三个方面介绍了煤显微组分热解的研究进展,提出煤显微组分热解研究存在的问题,探索未来发展方向,为进一步完善煤显微组分分质利用提供参考。     

风化煤腐植酸热解特性及动力学分析

基于热重-质谱(TG/MS)联用系统对从风化煤中提取的腐植酸进行了热解反应研究,对黑腐酸和棕腐酸的热解曲线作了分析,同时对小分子气体的逸出规律进行了探讨.结果表明,黑腐酸和棕腐酸的失重趋势一致,但是黑腐酸的失重率小于棕腐酸的失重率;在小分子气体逸出曲线中,黑腐酸和棕腐酸的H2和CH4逸出量相近.棕腐酸的H2O逸出量大于黑腐酸的H2O逸出量,在热解过程H2O的逸出量高于CH4,CO和CO2的逸出量,黑腐酸的CO最高峰温出现得比棕腐酸要迟;棕腐酸含硫组分及官能团稍多于黑腐酸;棕腐酸轻质碳氢化合物逸出量明显高于黑腐酸;轻质芳香烃化合物逸出量二者基本相同.并根据Coast-Redfern积分方法计算出了腐植酸热解的表观动力学参数.     

煤加氢热解沥青制备通用级沥青碳纤维的研究

以煤加氢热解沥青为原料,采用空气氧化和氮气吹扫处理,制备了可纺沥青,收率超过70％。可纺沥青经过纺丝、预氧化和炭化,制得通用级沥青碳纤维。实验结果表明,沥青碳纤维直径12．2um、抗拉强度623MPa、模量30．5GPa、伸长率2．05％。     

用热分析技术研究煤的热解特性

用热分析技术研究了自洗蒙古煤和乌煤在氮气中的热解特性,探讨了升温速率和煤样粒径对热解过程的影响,根据煤热解产物释放特性指数r的大小来确定两种煤的热解性能。结果表明:同一升温速率下,自洗蒙古煤的热解特性要好于乌煤;同一种煤,升温速率越高,r值越大,热解特性越好。应用不同升温速率下的热解曲线计算出两种煤热解过程的动力学参数。用等转化率法求得热解过程的活化能;用主曲线法确定失重过程的最可几机理函数。     

升温速率对煤沥青热解缩聚的影响

用TGA对煤沥青的热失重过程进行了研究,分析了煤沥青的热解缩聚特征,并对中温沥青和改质沥青热解缩聚行为进行了比较,研究了升温速率对煤沥青热解缩聚的影响,发现快速升温使煤沥青组份更多地分解逸出,不利于提高煤沥青的结焦值。     

酚醛树脂改性煤焦油沥青的热解特性

以酚醛树脂为改性剂,采用共混的方法对煤焦油沥青(煤沥青)进行改性.主要利用热重与傅立叶变换红外光谱联用仪(TG-FTIR)考察了不同共混比例改性煤沥青的热解特性.结果表明,随着酚醛树脂掺混量的增加,改性煤沥青中的n(H)∶n(C)逐渐减小;2 953cm~(-1)(—CH_3)和2 924cm~(-1)(—CH_2—)处透射峰强度逐渐减弱;1 512cm~(-1)(苯环C=C)处的透射峰强度逐渐增强;1 232cm~(-1)(芳香醚键=C—O—C)处和1 101cm~(-1)(脂链醚键C—O—C)处透射峰强度逐渐增强;随着酚醛树脂掺混量的增加,改性煤沥青的起始失重温度逐渐升高,最大失重速率逐渐降低;改性煤沥青热解挥发物在较宽的温度范围内析出;改性煤沥青的实际失重率大于理论失重率;酚醛树脂与煤沥青发生交联;酚醛树脂的添加使得芳香烃类、脂肪烃类和CH_4的释放量减少,并且挥发产物的析出发生在更宽的热解温度范围;芳香烃类和CH_4的释放量由低温向高温延伸.     

废轮胎与煤的共热解特性

采用热重分析仪分别对废轮胎、煤及其混合样进行热解实验,研究废轮胎与煤的混合比例及热解升温速率对混合物失重特性的影响.结果表明:废轮胎和煤单独热解时发生剧烈缩聚反应,DTG曲线在400℃~480℃的温度区间有重叠部分;添加废轮胎对煤的热解有促进作用,随废轮胎质量分数的不断增加,煤的热解高峰区逐渐向低温区移动,且失重率不断提高;对混合样进行不同升温速率的热解实验发现,在较低的升温速率范围(15K/min~20K/min)内,增大升温速率可以促进热解反应的进行;而升温速率过高(20K/min)会使样品颗粒内部热解产生的挥发分来不及逸出而出现笼蔽效应,从而使样品的失重率减小.     

氯化锌浮沉上浮煤的热解特性

利用氯化锌溶液对陕西原煤进行浮沉,并对上浮煤热解特性进行考察,结果表明:氯化锌溶液密度越低,浮沉得到的上浮煤热解焦油收率越高,在密度为1.3g/cm~3时,焦油收率最大,为15.07%.利用傅立叶红外光谱(FTIR)对样品结构的分析表明,浮沉得到的上浮煤中Si—O—Si基团相对含量降低,酚和醚类的C—O键相对含量显著增加.上浮煤中脂肪烃结构富集,且脂肪烃侧链的长度和侧链化程度增加,但浮沉对芳环缩聚度没有影响.热解过程中,浮沉不改变各类化学键的初始反应活化能,但脂肪烃的富集使热解反应中易断键类物质的含量增加,因而热解过程总失重量增加,焦油收率增大.     

催化剂对煤热解特性的影响

从煤热解机理出发,论述了煤热解催化剂的分类及其催化机理,详细阐述了不同催化剂对煤热解产物的影响,指出了催化剂研究的热点是廉价铁基催化剂和负载类催化剂,并从催化剂的制备、反应气氛、热解工艺3方面对催化效果的影响进行了分析。     

固定床内煤热解过程中的颗粒特性分析

本文在自建的小型固定床上研究了煤在固定床内热解的颗粒特性,考察了诸多因素（温度、热解时间以及粒径大小）对煤颗粒破碎特性的影响。     

煤液化残渣和天然沥青的热解及化学组成分析

在石英管式反应器上用程序升温热解、质谱在线检测的方法研究了煤液化残渣(CLR)的热解行为,并与特立尼达湖天然沥青(NA)的热解行为进行了对比。通过分析热解气体组成,讨论了它们的化学结构。两种物质在热解过程中都产生了H2、CO、CO2、COS和SO2,而无H2O、H2S产生,二者最大区别是NA在热解过程中没有苯、甲苯逸出,而CLR在热解过程中有苯、甲苯逸出,说明NA含更多烷烃结构,而CLR含更多芳香结构。     

煤热解半焦物化特性表征研究进展

论述总结了煤热解半焦的各种物化特性表征方法研究进展,重点阐述了煤热解半焦的化学成分组成表征、结构特征表征、其它物化特性表征等研究方法,为各种煤热解半焦的利用研究提供参考。最后对煤热解半焦物化特性表征方法的研究方向提出了建议。     

煤直接液化残渣热解特性研究

介绍了煤直接液化残渣热解特性的基础实验研究,主要为温度对液化残渣干馏产物产率及性质的影响,给出了部分煤直接液化残渣热解特性基础数据,可为液化厂液化残渣的回收利用提供参考。     

煤与废塑料共热解特性研究进展

煤与塑料共热解既能回收废塑料中的碳氢资源,又可以实现废塑料的资源无害化处理,是一种很有前景的废塑料资源化回收利用方式。本文概述了煤与塑料共热解的热解特性及其产物性质,分析了煤与塑料共热解的机理及共热解过程中氯的迁移规律,简要介绍了煤和塑料的不同混合方式及其对共热解特性的影响。文中指出煤与塑料共热解具有明显的增油减水效应,在煤热解过程中添加一定量的废塑料不仅可以改善焦油品质,同时对热解半焦的结构和反应性也有一定的影响,因此煤-塑料共热解是一种绿色高效资源化的废塑料处理方式,对于废塑料循环利用、解决白色污染问题及提高煤炭利用率具有重要意义。