中温煤焦油与新疆黑山煤共处理的研究

在0.5L搅拌式高压釜上开展了中温煤焦油与新疆黑山煤共处理的实验研究,考察了中温煤焦油添加量对新疆黑山煤制浆性能和液化结果的影响,探索中温煤焦油加工利用新途径.结果表明,添加中温煤焦油增加了油煤浆输送时的黏度,在油煤浆浓度为42%时,中温煤焦油添加量不高于18%.与新疆黑山煤单独液化相比,中温煤焦油与新疆黑山煤共处理具有氢耗、气产率、转化率和油产率高的特点;添加适量的中温煤焦油对新疆黑山煤液化具有正协同效应,添加量大于20%时反而对煤转化不利;最佳添加量为5%,与煤单独处理的结果相比,转化率高1.6%,油产率高1.1%;添加量大于20%时,油收率下降.因此,添加适量的中温煤焦油与新疆黑山煤共处理,既可提高煤的转化率和油收率,又可加工利用中温煤焦油,提高煤直接液化的经济效益.     

煤直接液化残渣的萃取和利用研究

根据煤液化残渣的组成特点,选取不同馏分段的煤液化油和煤焦油洗油作为溶剂进行了残渣萃取分离实验研究.结果表明,在常温下,溶剂和残渣质量比为2∶1时,馏程为137℃~213℃的煤液化油对煤液化残渣的萃取率(干燥基)为22.85%,与煤液化残渣中的正己烷可溶物含量相当;馏程为230℃~317℃的煤焦油洗油,对煤液化残渣的萃取率为44.63%,与煤液化残渣中的四氢呋喃可溶物含量相当.采用煤液化油和煤焦油洗油对煤液化残渣进行了两级萃取分离,得到了萃取物和萃余物,并分别在煤加氢液化循环溶剂和水煤浆制备等应用方面进行了探索性研究.     

神东煤与煤液化残渣共热解研究

为实现煤液化残渣的资源化利用,采用神东煤与液化残渣进行共热解试验,研究了神东煤粒度、残渣粒度、残渣比例对热解产物分布及热解半焦强度的影响,建立了热解半焦强度测试方法。结果表明,共热解后焦油干基收率随着液化残渣加入量的增多而增大,液化残渣的加入对焦油的生成有正协同作用。1 mm液化残渣添加量由10%增加到30%,3~6 mm神东煤共热解半焦转鼓强度增大29.3%,易碎性F值降低22.8%;同样条件下,液化残渣添加量对3~6 mm神东煤共热解半焦转鼓强度的影响更大,1 mm的液化残渣添加量对神东煤共热解半焦易碎性F值影响更大,3 mm神东煤和1 mm的液化残渣共热解半焦转鼓强度小,易碎性F值高,因此热解过程原料煤应当设置粒度下限。     

神华上湾煤恒温阶段直接液化反应动力学

为考察神华上湾煤的直接液化性能及反应动力学,以加氢蒽油-洗油混合油作为溶剂、负载型FeOOH作为催化剂,在0.01 t·d^-1煤直接液化连续实验装置上考察了不同反应温度（435~465℃）、不同停留时间（7~110 min）下液化产品组成的演变规律。研究发现,随着煤的裂解及加氢反应的进行,煤及沥青类物质（PAA）收率不断减小,重质液化产物逐步向轻质液化产物转化。当反应温度为455℃、停留时间为90 min时,煤转化率为90.41%（质量分数（,油收率为61.28%（质量分数（。随着反应条件进一步苛刻,油收率下降。基于上湾煤直接液化反应特性及其产物收率变化规律建立了11集总煤直接液化反应动力学候选模型,以BFGS优化算法对实验数据搜索、选优,确定了动力学模型参数。检验结果表明所建立的动力学模型可用于恒温阶段直接液化行为的模拟计算。     

神华上湾煤恒温阶段直接液化反应动力学

为考察神华上湾煤的直接液化性能及反应动力学,以加氢蒽油-洗油混合油作为溶剂、负载型FeOOH作为催化剂,在0.01 t·d~(-1)煤直接液化连续实验装置上考察了不同反应温度(435~465℃)、不同停留时间(7~110 min)下液化产品组成的演变规律。研究发现,随着煤的裂解及加氢反应的进行,煤及沥青类物质(PAA)收率不断减小,重质液化产物逐步向轻质液化产物转化。当反应温度为455℃、停留时间为90 min时,煤转化率为90.41%(质量分数),油收率为61.28%(质量分数)。随着反应条件进一步苛刻,油收率下降。基于上湾煤直接液化反应特性及其产物收率变化规律建立了11集总煤直接液化反应动力学候选模型,以BFGS优化算法对实验数据搜索、选优,确定了动力学模型参数。检验结果表明所建立的动力学模型可用于恒温阶段直接液化行为的模拟计算。     

制备高温煤焦油沥青的影响因素

煤焦油沥青是煤焦油蒸馏提取馏分（轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等）后的残留物。沥青常温下为黑色固体,无固定的熔点,约占煤焦油的50%～60%,其加工利用水平和效益对煤焦油加工至关重要。     

离心法脱除煤沥青中喹啉不溶物研究

以低温煤焦油蒸馏得到的中温沥青为原料,洗油和煤油混合液为溶剂,采用溶剂离心法对煤焦油沥青中的喹啉不溶物(QI)进行分离。考察溶剂比、离心转速和离心时间对上清液收率、精制煤沥青收率及QI含量的影响。结果表明:通过条件的改变,可制得低QI、高收率的精制煤沥青。     

芴的提取精制研究进展

芴是重要的有机化工原料，多从煤焦油的洗油馏份中提出，也可从葸油中提出。芴的提取精制过程是先间歇蒸馏洗油馏份或蒽油馏份切取芴主馏份，再采用冷却结晶法或溶剂结晶法精制芴主馏份得到芴。     

两种原料共炭化制取中间相炭微球

以中温煤沥青(TP)为主原料,蒽油和煤直接液化残渣精制沥青(CP)分别作为共炭化剂,采用热缩聚法制备中间相炭微球(MCMB).热处理温度为440℃,保温时间为8h.利用偏光、XRD、粒度和元素分析等对生成的MCMB进行表征分析.结果表明:添加蒽油和CP均可抑制TP的过度缩聚,但二者的作用机理不同,蒽油主要是作为溶剂起作用,而CP则会形成晶核参与缩聚反应,并通过氢转移来抑制过度缩聚.随着蒽油的加入,MCMB的收率呈先增加后减小的趋势,当蒽油添加量为5%时,MCMB的收率最高,为52.6%;随着CP的加入,MCMB的收率呈上升趋势,当CP的加入量为30%时,MCMB的收率可达56.8%.由于二者作用机理不同,对MCMB的微观结构影响也不同,添加蒽油对MCMB微晶的有序排列无明显促进作用,甚至会产生不利影响;添加CP则有利于MCMB微晶的有序排列.     

煤直接液化循环溶剂加氢稳定试验研究

在300 m L加氢试验装置上进行加氢稳定试验,考察了反应压力对煤直接液化循环溶剂性质的影响,并通过0.5 L高压釜煤液化试验,考察了煤在不同加氢深度循环溶剂中的液化效果。结果表明,随着溶剂加氢反应压力的升高,循环溶剂密度、黏度及氮含量递减,氢碳原子比及供氢指数递增,循环溶剂性质得到改善,供氢性能得到提高,从而促进煤的转化率和油收率提高。当加氢反应压力由12.5 MPa升至19.3 MPa时,煤的转化率从87.21%提高到88.40%,液化油收率从51.62%提高到55.58%。     

水分对神东煤热解产物分布的影响

为考察原料煤中水分对神东煤热解产物分布的影响,通过格金试验和固体热载体小试试验研究了神东煤中水分对热解特性的影响,得到神东煤在不同水分下热解产物的分布规律。格金试验表明,水分对神东煤热解产物中焦油和热解气收率有显著影响。随着水分降低,神东煤热解产物中焦油收率从9.98%降至4.92%,热解气收率从8.47%上升至11.07%,热解水收率从2.74%上升到5.94%。小试试验结果与格金试验趋势基本相同。随着原料煤中水分的降低,焦油收率下降,热解气收率上升;未经干燥的原煤在不同温度下热解的焦油收率比干燥后煤样平均高2.17%,热解气收率平均低1.58%。热解温度对H2和CO比例影响较大,对其他气体比例影响较小。研究结果表明,水分对神东煤的热解过程及其热解产物分布有显著影响,热解原料煤中水分的增加有利于抑制神东煤热解水和热解气的生成,提高焦油收率,因此有望通过控制原料煤中的水分来调节热解产物的分布。     

油煤浆中溶剂的黏度与油煤浆黏度关系的研究

安庆芳烃萃取油是理想的煤液化起始溶剂的原料,常压,100℃以下用德国Haake旋转黏度仪测定了不同加氢次数安庆芳烃萃取油的黏度,神华煤液化循环溶剂的黏度及其相对应的干煤浓度为45%的煤浆黏度变化,提供了油煤浆中溶剂的黏度与油煤浆黏度关系的一种方法。     

煤直接液化循环溶剂加氢体系中元素的转化与迁移

为深入解析煤直接液化循环溶剂的加氢反应并进行过程优化,分别以内蒙古褐煤液化粗油和内蒙古长焰煤液化粗油为原料,在固定床连续装置中进行加氢实验,对加氢全流程的物料平衡和元素平衡进行测算,开展了加氢产物及催化加氢性能的分析评价。通过研究碳、氢、氮、硫、氧五大元素在原料和各加氢产物中含量的变化,分析了各元素在加氢过程中的转化与迁移。结果表明:煤液化循环溶剂加氢反应的油产率接近100%(质量分数,下同),气产率仅为0.5%,原料中不足0.2%的碳元素进入有机气体中,80%~90%的氢耗用于芳烃部分加氢饱和反应,原料中约95%的硫元素进入H_2S中,褐煤液化粗油中12.69%的氮以及长焰煤液化粗油中27.49%的氮向氨气迁移,循环溶剂加氢体系中废水产率仅为0.5%,硫化氢和氨气不足1.5%,可与煤炭液化其他单元同类废弃物汇集处理。     

煤直接液化油渣萃取溶剂煤焦油洗油烃类组成分析

煤焦油洗油作为煤直接液化油渣萃取项目重要萃取溶剂,其烃类组成直接影响煤直接液化性能和油渣萃取效能。本文建立了固相萃取-气相色谱-质谱法(SPE-GC-MS)测定煤焦油洗油烃类组成,可完全满足快速、准确分析煤焦油洗油烃类组成的要求,对油渣萃取工艺具有一定的指导意义。     

CANMET共处理情况报告

CANME正在开发一种工艺,在煤液化的同时使沥青、重油或石渣油提质。这种共处理的原理与直接加氢液化工艺相似,由外部提供沥青或其它溶剂代替由煤获得的再循环油。另一方面,共处理也可以看做是CANMET加氢裂解工艺的发展,在加氢裂解的供料里使用大得多的煤浓度。最终结果是把煤液化和重油加氢裂解工艺结合成单程工艺。CANMET合成燃料试验室使用了小型连续共处理装置,用Alberta的Forestburg次烟煤C和Cold Lake真空渣油作溶剂来试验这种概念的可行性。也用蒽油溶剂处理相同的煤,对共处理和液化的产品质量和产率进行直接的试验比较。在宽的操作范围内,采用改变主要工艺参数,包括单一的溶剂加氢裂解的基本情况,来研究共处理的特点。观察了一些有意义的趋势,特别是关于煤浆供料里煤浓度的影响。讨论了这些结果,包括共处理过程中煤——溶剂可能产生最佳作用的本质。     

依兰煤液化过程中天然矿物催化剂影响的研究

研究了黑龙江依兰煤在加氢液化反应过程中,4种天然含铁矿物的液化催化活性.试验结果表明,黑龙江西林铅锌矿的黄铁矿在依兰煤的加氢液化过程中,催化活性最高,萃取油收率达到68%,蒸馏油收率达到58%.     

钼系催化剂对神东煤直接液化的影响

利用间歇式高压釜,采用钼系催化剂钼酸铵、三氧化钼和二硫化钼对神东煤进行煤直接液化性能的研究。研究表明,钼的添加量为0.1%时,钼酸铵的效果最好,转化率和油产率最高,分别为82.14%,39.47%。     

新疆黑山煤直接液化性能研究

神华集团有限责任公司为实施新疆煤炭转化战略,对位于新疆自治区吐鲁番州托克逊县的黑山煤进行了煤直接加氢液化研究,分别在0.5 L的高压釜和0.12 t/d的连续装置上进行了直接液化实验.结果表明,黑山煤具有良好的液化性能和优异的成浆性能,在可输送的黏度范围内可制得浓度高达50%的油煤浆,且能长周期稳定运转并取得较高的油收率和较低的气产率.高浓度煤浆的稳定输送特性可大大提高煤液化反应器的处理能力.     

重劣质油作为煤直接液化溶剂的研究

探讨了煤直接液化溶剂在煤直接液化过程中的重要作用,重点介绍了油浆和油煤共炼产物中的某三种重劣质油(含固重劣质油、脱固重劣质油、加氢重馏分油)作为煤直接液化部分溶剂的研究进展,发现在悬浮床加氢裂化中试装置上,在煤浓度为40%～45%、反应温度465～468℃、压力20～22 MPa、空速0.5 kg/(h·L)、催化剂占总量的1%的工艺条件下,其中一种重劣质油(加氢重馏分油)是煤直接液化比较好的溶剂。     

煤直接液化性能的影响因素浅析

发展煤直接液化技术是我国缓解石油供需矛盾和保障能源安全的一个较好的战略选择,但影响煤直接液化性能的因素很多,对这些影响因素进行阐述分析是该技术进一步发展的关键。本文首先在反应原料方面,主要综述了煤的煤化程度、官能团、显微组分和无机矿物质,催化剂的种类、特点、作用、添加量和研究热点,溶剂的种类、作用和研究现状,反应气氛的种类和作用,并指出：煤化程度适中、镜质组含量较高、灰分较低的煤更适宜作为直接液化原料;煤粉担载的原位合成高分散铁基催化剂性能较好,并且经过了工业装置的验证;含有较多部分氢化稠环芳香烃的物料适宜作为煤直接液化溶剂;氢气提供活性氢的机理及其他廉价气体替代氢气气氛还需进一步研究。然后在工艺条件方面,主要分析讨论了反应温度、反应压力、煤浆浓度、进料空速和气液比高低的影响,认为需综合考虑较高的油收率和装置处理量及装置的平稳运行,选择适当的工艺条件。最后指出这些工作将为煤直接液化技术的完善提供一定的参考,我国的煤直接液化产业也将取得良好的发展前景。