神府煤煤质特征及其利用

本文利用煤岩分析、工业分析、元素分析、全硫分析、红外光谱（ＦＴＩＲ）分析、热分析、有机溶剂抽提等对神府煤进行了煤岩、煤质研究。进而提出了神府煤合理加工利用的有效途径。     

神府煤制备磺化煤的研究及应用

讨论了神府煤制备磺化煤的反应中,磺化温度、时间对煤磺化度和酸性基的影响,用FTIR对磺化煤进行结构表征,用体积溶胀法研究了磺化煤在苯胺中的溶胀特性.结果表明,煤的磺化度随着磺化温度的升高、磺化时间的延长而增大,煤经过磺化反应后其在苯胺中的溶胀性能也得到了改善.     

神府煤焦化特性的研究

神府煤为低灰低硫不粘煤，在配煤中有降低炼焦煤粘结性作用和瘦化作用，可以部分或全部代替瘦煤。半焦收缩峰和煤的热重分析的研究揭示了神府煤在配煤中有瘦化作用的机理。     

超细神府煤应用于水煤浆提浓技术的研究

神府煤属于低变质的不黏结煤,低灰、低硫、高内水,煤质特性致使其难以制备成高浓度、低黏度的水煤浆。为了提高神府煤水煤浆浓度,基于粒度级配理论,在神府煤水煤浆制备中加入超细煤粉,通过干法成浆筛选不同粒径煤粉的最佳配比以及2种添加剂的复配比例,探讨了不同粒径的超细神府煤粉对水煤浆黏度和稳定性的影响。结果表明:添加剂TJJ1与TJJ2的质量比为4∶1时对水煤浆具有较好的分散效果,当3种粒径煤粉的质量分数比例为W125~200∶(Wd50=12μm∶Wd50=6.5μm)=40∶(60∶40)时,制备的神府煤水煤浆浓度接近70%,黏度低于1200 m Pa·s,稳定性为B级,水煤浆可满足工业使用要求。     

神府煤制备高质量水煤浆技术研究

针对神府煤变质程度和灰熔点较低的特点,采取优化级配、配煤技术、开发高效添加剂、热力改性技术和防结渣技术等措施,可制备出浓度≥65%,表观粘度(25℃,100s-1)≤1000mPa.s,稳定性≥15d、灰熔点(ST)≥1250℃的高质量水煤浆。     

铁系催化剂对神府煤加氢热解焦油收率的影响

研究采用浸渍法制备了Fe/Al_2O_3、Fe/SiO_2、Fe/SiO_2-Al_2O_3、Fe/ZSM-5、Fe/AC(粉煤灰)五种催化剂,并在固定床反应器上考察了它们对神府煤热解过程中焦油收率的影响规律。实验结果表明这些催化剂都可以使神府煤热解焦油收率提高,Fe在各种载体中的最优添加量的质量分数均为:6%(Fe,daf),当超过此值时焦油收率提高量开始减少。其中以6%-Fe/Al_2O_3-SiO_2催化剂对神府煤热解焦油提高最高,在700℃热解时,神府煤热解焦油收率提高到15.08%。     

粉体粒度对神府煤制备高性能水煤浆的影响

神府煤内水含量高、氧碳比高,不利于湿法气化制备高性能水煤浆。选择神府同一矿区的原煤、洗煤,通过干磨湿配制浆,并对煤浆性能进行分析。结果表明,煤的可磨指数HGI与磨矿时间共同决定粉体的粒度分布,粉体粒度与煤浆的流动性及稳定性直接相关,磨矿过程应尽可能使粉体粒度偏细。粒度〉0.20 mm的粉体主要影响煤浆的稳定性,较多的大颗粒会因重力沉降作用导致煤浆性能变差;粒度〈0.076 mm的粉体主要影响煤浆的流动性,合适的质量比配能与大颗粒形成双级或多级级配。SFR、SFX制浆性能较好时粒度〈0.076 mm的粉体分别占45%、50%。     

微波辐射下神府煤的催化加氢

以甲醇作为溶剂和萃取剂考察了在较温和的条件（140 oC,氢气初压0.7 MPa,微波辐射15 min）下活性炭、Ni和Pd/C催化剂对神府煤加氢反应的影响。结果表明：反应混合物在甲醇中的萃取率按非催化加氢< AC催化的加氢< Ni催化的加氢< Pd/C催化的加氢的顺序递增;通过GC/MS和FTIR分析可看出在不同反应条件下萃取物和萃余物组成的变化。     

神府煤生烃热模拟实验研究

采用半封闭体系对神府煤以50℃为一温阶,从250℃～500℃进行了生烃热模拟实验,探讨了生烃热模拟过程中气态产物、液体油以及固体产物的演化特征.结果表明,生油高峰在400℃～450℃之间,最高生油率为41.2mg/g.生气高峰在500℃,最高生气率为99.4mL/g.气态烃以CH4为主要成分,占总生气量的33.6%～61.2%.非烃气体以H2为主,占总生气量的18.5%～58.1%.非烃气体主要形成于早期阶段,含有部分CO2以及少量CO.固体产物中的碳元素含量增加,氢和氧含量降低.     

金属离子对神府煤的光催化氧化特性研究

将通过离子交换加入不同金属离子的神府煤样在光老化箱中加速氧化,利用红外光谱对其产物结构进行分析,并结合氧化过程中产生的二氧化碳量和溶胀度变化量进行分析,结果表明:稀土金属离子型化合物的加入有利于煤中腐植酸类物质的形成,而且La3 催化效果较为显著;过渡金属离子型化合物的加入有利于加速煤样的光催化氧化降解过程,其中促进作用更为显著;结果还表明:金属离子与腐植酸的配位稳定作用,延缓了CO2的生成,但加速了腐植酸的生成,进而起到光敏化的作用.     

光氧化预处理对神府煤生物转化的影响

用黄孢原毛平革菌(PC菌)对光氧化预处理神府煤进行了生物转化研究。采用元素分析、腐殖酸含量测定、红外分析,以及对降解后残液的紫外分析等分析方法研究了神府煤生物转化残煤的组成和结构,对比了氧气及氧气与氨气混合气体对紫外光氧化预处理的神府煤生物转化性能的影响。结果表明,紫外氧化预处理可以促进神府煤的生物转化。与单纯氧气氛相比,氨气存在下,光氧化预处理可更有效地促进神府煤的生物转化。     

Graphitization Behavior of Wood Ceramics and Bamboo Ceramics as Determined by X-Ray Diffraction

Wood and bamboo ceramics are newly developed porous carbon materials from wood and bamboo impregnated with resin, and they possess some special properties and can be expected to be used as electromagnetic materials, absorbents, catalyst carrier materials, etc. In this work, the graphitization behavior of wood and bamboo ceramics was investigated by X-ray diffraction. Experimental results show that the d002 spacing of the bamboo carbon, wood and bamboo ceramics decreased and the apparent graphite crystallite size Lc(002) increased with the increase of graphitization temperature. However, even after heat treatment at 3273 K, the d002 and Lc(002) value was only about 0.341 and 9 nm, respectively. These results indicate that all of the bamboo carbon, wood and bamboo ceramics investigated are typical non-graphitizable carbon or hard carbon.     

优选菌株对神府煤的生物转化方式研究

采用从神府煤洗煤水中提取的三种菌株(XK-a,XK-b,XK-c),采用异步驯化法,以风化煤为唯一碳源的无机盐固体培养基对微生物进行驯化,采用细胞液液态转化方式对光氧化6 h神府煤进行转化。结果表明,经过驯化后微生物对神府煤的转化率明显提高,XK-c是驯化后变异程度最高的动态培养转化14 d,无机培养基转化效果最好。经微生物转化后的原煤与原煤的光谱特征非常相似,但经微生物转化后,原煤的醚键振动吸收强度明显下降,羟基振动强度增强。     

神府煤二硫化碳萃取物的组成分析

用二硫化碳萃取神府煤、用GC/MS分析萃取物,考察了萃取物的组成结构特征和部分组分的可能来源。结果表明:萃取物中的可检测成分为脂肪烃、烃基取代的芳烃和含杂原子的有机化合物,其中脂肪烃含量占绝对优势,且以7种C15-二环倍半萜烯同分异构体为主,检测出的链烃包括C18~C29正构烷烃和两种异构烷烃,烃基取代的芳烃中的芳环包括苯、萘和菲环,含杂原子有机化合物都含氧原子。     

煤中矿物质对神府煤快速液化的影响

利用共振搅拌反应器研究了煤中矿物质对神府煤高温快速液化的影响。原料煤经酸洗去除煤中大部分矿物质,脱灰率可达84．83％。脱灰后的煤在490℃进行加氢液化,结果表明,煤中矿物质的降低对神府煤高温快速液化有较大的影响,尤其影响了煤的初始高活性,煤转化率及液化产物的产率都降低,且煤中矿物质的降低会使矿物质自催化作用减弱,影响了神府煤液化产物质量。     

Mineral matter effects on air-oxidation of cokes from a coking coal

Indigenous mineral matter in coal affects the chemical reactivity of resulting cokes through both catalytic graphitization and catalytic gasification. The significance of both catalytic effects on air-oxidation was examined using cokes from a medium-volatile bituminous coking coal with 9 wt% mineral matter. Catalytic graphitization by mineral matter enhanced the reactivity of the resulting coke in spite of the formation of highly crystalline carbons. This effect, however, was less than that of catalytic gasification by mineral matter. The coke from the acid-treated predemineralized coal exhibited no catalytic effects but was the most reactive. The implications of these results are discussed in detail.     

高温石墨化提纯晶质（鳞片）石墨

以晶质(鳞片)石墨为原料,采用石墨化高温提纯原理,研究不同纯度的坩埚、晶质石墨及石墨化温度等条件对提纯效果的影响。结果证明：用高温石墨化法提纯晶质石墨,可使石墨的含碳量达到99．99％以上。     

神府区块成煤环境及对煤储层发育影响研究

沉积环境控制着煤层气生成和储集的物质基础,同时影响煤层气成藏的储盖组合。研究区含煤层系主要是"石炭系本溪组和二叠系太原组。通过岩性、电测、粒度分析以及化石等综合分析认为:本溪组为一套障壁海岸-三角洲沉积体系,太原组为一套受潮汐作用影响的三角洲体系。不同的沉积环境造成了主力煤层4+5号和8+9号煤层稳定性、厚度、煤岩煤质以及封盖保存条件的差异性。通过对比两套主力煤层特征认为:本溪组的沉积相组合较太原组更有利于煤层气藏的富集和保存。     

神府煤粉燃烧特性

为了给煤粉锅炉用户提供煤粉优选理论依据,以煤粉锅炉主要用煤神府煤制备的煤粉为研究对象,采用TG-DTG对煤粉的燃烧特性进行研究,分析了不同煤粉及升温速率对煤粉燃烧特性的影响。结果表明:在空气气氛下,升温速率提高,TG、DTG曲线向高温方向移动,煤粉的着火温度升高,最大质量变化速率增大,最大失重温度提高,燃尽指数增大;随着灰分和粒径改变,升温速率为10或20℃/min时,煤粉的着火温度变化不显著,燃尽指数及综合燃烧特性指数均有影响。灰分减小,粒径不变时,D煤粉的综合燃烧指数为1.51,优于粒径74μm、灰分9.5%的P煤粉。