热等离子体热解煤焦油制乙炔

利用热等离子高温、高焓等特性热解煤焦油制乙炔是一条清洁高效的乙炔生产技术。在实验室对热等离子体热解煤焦油反应中的原料进样温度、反应气氛、输入比焓等关键因素展开了研究。结果表明,热等离子体可将煤焦油直接转化为乙炔及其他小分子气态产品,预热煤焦油可改善其流动性从而提高煤焦油和等离子体射流的初始混合效率;氢等离子体的加入可显著提高煤焦油转化率和乙炔收率并减少结焦;随着输入比焓的增加,煤焦油转化率、乙炔收率和气态产品总收率均得到提高。在实验中得到的煤焦油转化率最高为86.3%,乙炔收率最高为24.6%,气态产品总收率最高为51.7%。煤焦油在热等离子体的热解过程中副产乙烯,乙烯收率达到7.9%。乙炔收率和乙烯收率的比值可用于预测气相体系温度。     

热等离子体热解煤焦油制乙炔

利用热等离子高温、高焓等特性热解煤焦油制乙炔是一条清洁高效的乙炔生产技术。在实验室对热等离子体热解煤焦油反应中的原料进样温度、反应气氛、输入比焓等关键因素展开了研究。结果表明,热等离子体可将煤焦油直接转化为乙炔及其他小分子气态产品,预热煤焦油可改善其流动性从而提高煤焦油和等离子体射流的初始混合效率;氢等离子体的加入可显著提高煤焦油转化率和乙炔收率并减少结焦;随着输入比焓的增加,煤焦油转化率、乙炔收率和气态产品总收率均得到提高。在实验中得到的煤焦油转化率最高为86.3%,乙炔收率最高为24.6%,气态产品总收率最高为51.7%。煤焦油在热等离子体的热解过程中副产乙烯,乙烯收率达到7.9%。乙炔收率和乙烯收率的比值可用于预测气相体系温度。     

HDPE/PP共混热裂解特性

利用热重分析聚烯烃HDPE、PP的单独热裂解特性及HDPE/PP共混热裂解特性,研究了HDPE与PP共混裂解过程中的相互作用。以HDPE和PP为裂解原料,在间歇裂解反应釜中,考查了不同裂解温度、停留时间、起始压力及原料中PP比例对裂解产物收率及性能的影响。通过模拟蒸馏得到裂解产物油各馏分组成分布,采用FT-IR对产物油进行表征,并对轻质组分进行GC-MS分析。最后,采用密度泛函理论计算分析了聚烯烃以及链烷烃的化学键断裂能。结果表明:PP可降低HDPE的裂解温度,PP/HDPE共混裂解过程中存在明显的相互作用。经过正交实验得到:PP比例对混合聚烯烃裂解产油率的影响最为显著;影响轻质馏分收率的因素由主到次依次为:停留时间,裂解温度,PP比例,起始压力。FT-IR、GC-MS分析和理论计算都表明:裂解产物油的主要成分为链烷烃,其中直链烷烃含量较高,所得产物油是良好的乙烯裂解原料。     

低温煤焦油沥青性质分析及应用初探

以低温煤焦油沥青为原料,分离其轻组分得到重相沥青,通过对2种沥青的组成、性质及炭化后焦样指标、微观结构对比分析,研究2种低温煤焦油沥青的性质差异,探索适合低温焦油沥青深加工利用的应用途径。结果表明:低温煤焦油沥青及重相沥青主要由饱和分、芳香分、胶质、沥青质组成,它们的含量变化,制约着原料的热反应过程;低温煤焦油沥青含有大量的饱和分,经炭化后所得焦样镜下出现大片、小片及镶嵌结构,均一性较差,此种沥青不适合直接用来制备高性能的炭素材料;低温煤焦油重相沥青中饱和分含量明显降低,胶质、沥青质含量升高,炭化后焦样的镜下结构以细镶嵌为主,有少量小片,结构均一且无单一取向性,各向同性度高,可以尝试用来制备各向同性焦炭。     

注蒸汽条件下供氢催化改质稠油及其沥青质热分解性质

利用CWYF-Ⅰ型高压反应釜模拟热采条件下,以甲酸作为供氢体.以自制的油溶性有机镍盐为催化剂进行的稠油水热裂解反应.考察了供氢体的加入对催化水热裂解反应前后稠油黏度、族组成及硫含量的影响,并采用TG-DTA分析法对供氢催化改质反应前后稠油中沥青质的热转化行为进行了分析.结果表明,随着加入供氢体质量分数增加,供氢催化水热裂解后稠油降黏率增大,饱和烃、芳香烃含量增加,胶质,沥青质含量降低,同时硫含量下降.供氢催化水热裂解反应后的稠油中沥青质TG-DTA曲线分析表明,供氢催化水热裂解反应后稠油中沥青质失重量高于催化水热裂解反应前稠油中含有的沥青质的失重量.经过供氢催化水热裂解反应,稠油中沥青质的稳定性下降.     

炭材料用沥青的制造方法

以煤沥青，煤焦油或石油系热裂解重油为原料，经脱除了碱溶液可溶处处理后，将不溶成分于３６０－４５０℃的温度下进行热处理制备炭材料用粘结剂沥青。     

热等离子体裂解煤一步法制乙炔关键技术及过程经济性分析

热等离子体裂解煤一步法制乙炔过程为煤的直接化工利用提供了一条绿色、清洁和高效率的转化途径。基于兆瓦级热等离子体裂解煤反应器的研发,概述了已有的基础和工程研究成果,并重点从高效气固混合、结焦控制以及反应器优化与放大3个方面探讨了反应器的一些关键技术问题。从反应系统角度出发,基于对该过程的物料、能量衡算和经济效益分析结果,指出能量和物料的综合利用是该过程经济性的保证。     

煤焦油加氢的目的、作用和原理及加氢改质装置在生产中的应用效果

随着目前国内市场煤焦油加工工艺的发展,尤其是在煤焦油加氢方面。通过分析比对处理前后的结果,极大的降低了煤焦油中的胶质、沥青质、残炭和重金属,而且极大地改善了加氢原料的质量,也降低了原料中含有硫、氮的含量。这一结果表明:加氢处理后的油品具备了长周期运行的条件。本文根据这一技术,主要讲述了煤焦油加氢的目的、作用和原理,介绍加氢改质装置在生产中的主要应用效果。     

热黏结剂对低阶煤制取型煤的热态性能影响

选用煤焦油沥青、高黏结肥煤作为热黏结剂,分别以不同的掺入量和低阶烟煤粉煤及其他原料混合制取型煤.型煤样品热强度测定结果表明:以煤焦油沥青为热黏结剂的型煤热强度高于以高黏结肥煤为热黏结剂的型煤热强度,进一步对型煤微观结构电镜分析也证实了以煤焦油沥青为热黏结剂的型煤其黏结性能和防水性相对较好,电镜切片表明,煤焦油沥青热态下析出的挥发分经过胶质体时产生的气泡相互作用能使胶质体受压形成更坚固的整体网状结构;研究还发现煤焦油沥青的粒度对型煤热强度也有一定的影响.     

基于超临界流体萃取的渣油掺炼煤焦油的脱沥青油性能评价

为寻求减压渣油的有效利用,采用"超临界流体萃取技术"对减压渣油/煤焦油混合原料进行溶剂脱沥青实验,并对脱沥青油(DAO)性质进行了详细评价。结果表明,当煤焦油掺炼量低于20%时,脱沥青油收率明显提高;且相同收率下脱沥青油性质有所改善,其催化裂化反应性能明显优于减压渣油的脱沥青油。减压渣油掺炼煤焦油以溶剂脱沥青-催化裂化组合工艺进行加工有一定的优势和可行性。     

Characterization of needle coke feedstocks by magnetic resonance spectroscopy

Decant oil is the traditional petroleum-derived feedstock for the production of needle coke. However, with the dwindling supply of high-quality decant oil and potential availability of coal-derived liquids, alternative feedstocks are receiving attention. One of these is ethylene pyrolysis tar. The new materials are less suitable needle coke precursors and may need to be upgraded by structural alterations. Therefore, the structure of these materials is examined at the molecular level. The average molecular parameters for the aromatic and asphaltene fractions of decant oil and pyrolysis tar are reported, along with a method for calculating these parameters which is slightly different from the previously available procedures. These parameters indicate that the average molecule in the aromatic and asphaltene fractions of decant oil and pyrolysis tar differ in certain structural units. This difference possibly may be responsible for their different behaviour on pyrolysis.     

煤等离子体热解制乙炔工艺的工程探讨

与传统的煤 炼焦 电石 乙炔的工艺路线相比 ,等离子体裂解煤制取乙炔工艺是一项具有广阔工业前景的新技术 ,它的工业化将推动煤的优化利用。分析了煤和等离子体射流的混合情况、反应时间及急冷方式对乙炔收率的影响 ;探讨了等离子发生器的热效率、成流气的初始温度、反应器的热损失、反应生成物余热回收率、残渣分离、反应气的分离和精制以及成流气的循环能耗等 7因素对等离子体热解煤制乙炔能耗的影响以及长周期生产的影响因素 ;提出了煤间接等离子体热解制乙炔工艺的思路 ,可以克服煤直接等离子体热解制乙炔工艺中的部分缺陷 ,消除煤种对裂解原料的限制。     

低温煤热解焦油产率和品质影响因素研究

煤焦油是低温煤热解技术的主要产物,是重要的化工原料,其产率和品质是评价煤热解工艺的重要指标。从原煤性质(煤种和煤粒径)、热解反应器结构形式及热解工艺条件(原煤预处理、热解温度、压力、升温速率、停留时间、热解气氛及催化剂)等方面综合分析了煤热解焦油产率和品质的影响因素,认为通过优选煤种和热解反应器,对煤样进行适当预处理,选择合适的工艺操作条件和引入加氢催化热解等有助于提高焦油产率和品质。     

甲烷活化与煤热解耦合过程提高焦油产率研究进展

热解是实现煤清洁高效利用的重要途径之一。针对传统煤热解焦油收率低的现状，从煤热解反应机理出发，围绕甲烷催化/等离子体活化与煤热解过程耦合提高焦油收率的研究工作进行综述，重点介绍了甲烷部分氧化、甲烷二氧化碳重整、甲烷芳构化、甲烷水蒸气重整及甲烷等离子体活化与煤热解耦合过程特点以及对焦油产率的影响。结果显示，相对氮气和氢气气氛下热解，耦合过程焦油产率显著提高，并具有煤种普适性。同时借助同位素示踪技术对耦合过程焦油产率提高机理进行分析。结果表明，甲烷经催化/等离子体活化后产生的活性物质通过与煤热解形成的自由基结合，参与了焦油的形成，是焦油产率显著提高的根本原因。耦合反应器的设计和甲烷活化催化剂的开发是今后该过程工业应用的关键。     

煤在等离子体热解制乙炔工艺过程优化研究

煤等离子热解制乙炔工艺是传统电石法制乙炔的潜在替代新工艺,对该工艺过程进行优化是研究的重要方向。首先建立煤在等离子体热解制乙炔反应器数学模型并进行数值模拟,然后通过反应器结构优化、采用惰性隔离气体及工作气体再循环等措施,能使煤在等离子体热解制乙炔工艺过程连续运行时间延长2倍左右,乙炔转化率提高10%左右、降低了乙炔比能耗5%左右。     

Fundamentals of coal topping gasification: Characterization of pyrolysis topping in a fluidized bed reactor

Coal topping gasification refers to a process that extracts the volatiles contained in coal into gas and tar rich in chemical structures in advance of gasification. The technology can be implemented in a reactor system coupling a fluidized bed pyrolyzer and a transport bed gasifier in which coal is first pyrolyzed in the fluidized bed before being forwarded into the transport bed for gasification. The present article is devoted to investigating the pyrolysis of lignite and bituminite in a fluidized bed reactor. The results showed that the highest tar yield appeared at 823 to 923 K for both coals. When coal ash from CFB boiler was used as the bed material, obvious decreases in the yields of tar and pyrolysis gas were observed. Pyrolysis in a reaction atmosphere simulating the pyrolysis gas composition of coal resulted in a higher production of tar. Under the conditions of using CFB boiler ash as the bed material and the simulated pyrolysis gas as the reaction atmosphere, the tar yields for pyrolytic topping in a fluidized bed reactor was about 11.4 wt.% for bituminite and 6.5 wt.% for lignite in dry ash-free coal base.     

低阶煤预处理技术的研究进展

简述了低阶煤的利用现状及热转换过程中存在的问题,总结了水热预处理、酸预处理、溶剂溶胀、热预处理、氧烷基化及加氢预处理等预处理技术对低阶煤的结构、热解反应性和焦油品质及收率的影响。提出了合适的预处理技术可以降低煤的液化条件,提高煤的热转换效率,改善焦油品质,实现低阶煤的清洁高效利用。     

烘焙提升纤维素类生物质热解气化性能的研究进展

生物质作为唯一含碳的可再生能源受到广泛关注。由于生物质具有含水率高、氧含量高、热值低等特性,在生物质热解气化中存在热转化效率低、焦油含量高、产品气热值低等问题。烘焙预处理对于改善生物质原料特性和提升热解气化性能具有积极的影响。本文阐述了烘焙预处理技术对于纤维素类生物质原料的疏水性、可磨性、元素组成、能量密度以及热解气化中产生的产品气组分、焦油组分、产品气热值等方面的影响。原料经烘焙预处理后疏水性、可磨性增强,热值增加,提升了原料品质。同时,经烘焙预处理的纤维素类生物质原料可明显提高热解气化性能,产品气中可燃气体组分含量、产量以及热值得到提升,焦油含量明显下降,提高了热解气化的产品气燃烧性能和利用品质。下一步应开展烘焙与热解气化耦合工艺及应用模式研究,提高生物质热解气化的整体经济性和产品附加值。     

低阶煤粉煤热解提质技术研究现状及发展建议

为改善低阶煤煤质、提高其利用经济性和安全性,阐述了国内外主流的低阶煤粉煤热解提质技术的工艺特点及研究进展,分析了低阶煤粉煤热解提质技术存在的问题,并对低阶煤粉煤热解提质工艺的发展进行了展望。结果表明:粉煤热解一般采用固体热载体热解工艺,具有加热速度快、焦油产量高、热解煤气热值高等优点,是解决大量粉煤利用的关键技术之一。针对粉煤热解工艺存在的关键技术未实现突破、经济效益差、焦油品质难以有效控制、废水处理难度大等问题,提出未来应从实现热解关键技术突破、优选热解反应器、开发热解产品深加工技术、研发可提高焦油产率和改善焦油品质的新工艺、开发新型焦油分离和回收技术、开发含有机物废水的处理方法、开发具有高能源转化效率的多联产工艺等7方面进行粉煤热解提质技术的研究。