煤与生物质的共热解液化研究进展

煤与生物质共热解液化将是燃料与化学品重要的转化技术之一。本文从共热解液化机理、共热解液化反应动力学、煤与生物质的协同作用、催化剂、共热解液化工艺、共热解液化产物等方面对煤与生物质共热解液化研究进展进行了综述,指出煤与生物质的快速共热解液化将是重要的发展方向,催化剂的应用和液化产物的精制将对提升液化油的品位和降低成本,对实现共液化油替代现行石化液体油具有更重要的意义。     

生物质热解液化制备生物油技术研究进展

介绍了国内外生物质热解液化工艺、主要反应器及其应用现状;简述了生物质催化热解、生物质与煤共热解液化、微波生物质热解、热等离子体生物质热解几种新型热解工艺;并对目前生物质热解动力学研究进行了总结;对未来生物质热解液化技术的研究进行了展望。     

生物质热裂解和化学液化制燃料油技术现状及展望

综述了目前国内、外生物质转化为燃料油的研究状况.重点介绍了生物质热裂解液化、化学液化、生物质与煤共液化所采用的工艺路线和技术现状及制备的液化产物的性质.并详细介绍了对液化产物精制成燃料油所采用的技术路线.指出了目前生物质制备燃料油的技术难点和发展方向.     

兖州煤与木质素共液化反应性的研究

采用单因素法,以四氢萘为供氢溶剂,以Fe2O3和S为催化剂,在高压釜内,研究了配比、温度、反应时间和初始氢压对兖州煤与木质素共液化反应性的影响.结果表明,在液化中适量添加木质素可提高兖州煤的液化反应性.综合考虑实验条件和经济成本,得到共液化的最佳工艺条件为:兖州煤:木质素(质量比)=9:1,440℃,60min,8MPa,在此条件下转化率与油产率分别为86.8%与62.9%.     

煤液化基础研究进展

综述了煤结构、煤相关模型化合物反应及煤与生物质共液化的研究进展 .着重讨论了煤结构的研究方法、煤的物理结构及煤分子结构的发展情况 ,供氢溶剂、金属及其硫化物在煤液化中的作用 ,模型化合物的分子结构和反应性的关系及模型化合物反应的动力学 ,煤与废塑料和木屑共液化等 .指出基于煤分子结构和煤液化理论研究的突破 ,可望开发出可行的煤液化工艺 ,实现煤的高附加值转化 .     

木质素液化技术研究进展

综述了近期国内外木质素液化技术的研究状况;主要介绍了木质素的高温热解液化、催化加氢液化、共液化和超临界液化技术的发展.对木质素液化机理、液化产物的分析方法和应用研究作了概述.     

生物质快速热解液化新技术

介绍了催化热解、混合热解、临氢热解三种生物质快速热解液化新技术。分析了成功的催化热解过程需要满足的准则,介绍了一些催化热解的催化剂。报道了生物质与煤共热解液化的部分结果。对美国天然气技术研究院近期开发的临氢热解(或加氢热解)技术进行了详细报道,列出了主要的技术指标。要使这些新技术走向工业化,还有大量的工程技术问题要解决。     

生物质水热液化研究进展

水热液化技术可处理高含水率生物质且无需脱水等高耗能环节,具有良好的经济性与工业应用前景,已成为一种极具潜力的生物质能源利用方式。本文综述了生物质组分水热液化的机理,并对其应用生产进行了概述。回顾了生物质水热液化的研究历程,重点阐述纤维素、半纤维素、木质素、脂质和蛋白质等生物质的主要组分结构和水热液化反应机理,以及生物质水热液化反应器的工艺流程,明确了生物质水热液化存在的问题并对其发展方向进行展望。     

木质纤维水热液化研究进展

水热液化是木质纤维生物质的热转化方法之一,其因以水作为溶剂被认为是环境友好型技术。本文综述了木质纤维生物质水热液化的研究进展,对木质纤维生物质的水热液化产物分析策略进行概述。分析了纤维素、半纤维素和木质素等木质纤维生物质组分的水热液化机理以及水热液化产物组成和分布。讨论了反应温度、反应时间、催化剂和助溶剂等对木质纤维水热液化的影响,重点介绍了生物油、不凝性气体和固体残渣等液化产物的表征手段。最后对未来木质纤维水热液化发展方向提出了建议。     

煤与生物质共气化研究现状

介绍了煤与生物质共气化反应的机理;分析了气化温度、煤与生物质的掺混比例、气化剂、物料的掺混方式等因素对共气化过程的影响;对煤与生物质进行了热重分析、小型固定床气化和流化床共气化等试验研究;提出了煤与生物质共气化仍需进一步研究的重点。     

煤与废塑料共液化技术研究概况

介绍了煤和废塑料共液化技术产生的背景、共液化理论及影响液化效果的主要因素,综述了国内外煤与废塑料共液化技术研究现状及前人研究所取得的一些成果。指出目前面临的主要问题是氢的有效转移、塑料的传热与结焦;今后的研究重点是煤-废塑料的相互作用、合适催化剂的制备、共液化反应机理等,认为煤与废塑料共液化对于合理利用煤炭资源和保护环境具有重要意义。     

胜利煤与秸秆共液化的研究

选用胜利褐煤和玉米秸秆为原料,在高压反应釜内,对其共液化反应性进行了研究。利用索氏抽提对液相产物进行了分离,系统地考察了反应温度、原料配比、初始氢压和反应时间对胜利煤和秸秆共液化的影响。研究结果表明:秸秆能够有效地促进胜利煤的转化,提高油产率。在反应温度420℃、初始氢压9MPa、秸秆/胜利煤质量配比=2/8和反应时间60min时,胜利煤和秸秆共液化的转化率和油产率分别为99.74%、65.30%。     

煤直接液化催化剂研究进展

综述了煤直接液化中催化剂的研究,开发,催化机理等方面的进展,重点介绍了超微高分散性催化剂,微生物酶催化剂以及煤—废弃塑料共催化液化催化剂的研究进展情况,并指出了当前新型高效催化剂的开发动向。     

煤液化技术研究现状及其发展趋势

能源安全和环境保护是我国21世纪应引起高度重视的问题,煤炭既是能源的主要提供者,也是大气污染的主要污染源,其高效洁净利用不容忽视,煤炭液化技术是解决此矛盾的有效途径之一。对煤液化的发展历程、开发和应用现状以及发展趋势和产业化前景进行了概括,详细介绍了煤直接液化、间接液化和煤与废塑料共液化技术的特性、影响因素及其关键问题,并提出了煤液化技术在我国今后发展的一些看法和建议。     

超临界水液化褐煤研究进展

超临界水直接液化褐煤是高湿低阶褐煤高效转化与资源化利用的一个重要的发展方向。阐述了超临界水液化制油的优势,总结了液化过程中的热解反应、脱杂反应、缩聚反应等关键反应;重点论述了操作条件(温度、停留时间、压力、溶剂等)对反应过程的影响机理;针对油品质的升级,总结了催化剂在液化油升级中的应用,分析了煤本身所含的铁系催化剂的催化特点,总结了贵金属在催化升级中的研究现状及部分过渡金属合金的高效催化特性;强调了煤与生物质共同液化的协同作用。对液化过程中存在的问题进行了总结,并展望了未来的工业放大应用。     

Mechanism study of iron-based catalysts in co-liquefaction of coal with waste plastics

The state and active site of iron-based catalysts in co-liquefaction of coal with low-density polyethylene (LDPE) have been discussed. The catalysts used were sulfur-promoted iron oxides (Fe₂O₃+S), ferrous sulfide (FeS), ferrous sulfate (FeSO₄·7H₂O) and the mineral pyrite (FeS₂). It was found by X-ray photoelectron spectrometry that the active site in the working state of Fe₂O₃+S catalyst was not Fe_1−XS and the main form of sulfur existing in the spent Fe₂O₃+S catalyst was sulfate, followed by sulfite (SO₃²⁻). A finding from autoclave tests was that the ferrous sulfate before and after oxidation treatments showed sufficiently high activity for the co-liquefaction of coal with LDPE. It was concluded that an active site of the iron-based catalysts was sulfate species formed on the catalyst surface during the hydroliquefaction process of coal.     

Co-liquefaction of lignite and sawdust under syngas

Individual and co-liquefaction of lignite and sawdust (CLLS) under syngas was performed in an autoclave and the effects of temperature, initial syngas pressure, reaction time and ratio of solvent to coal and biomass on the product distribution of CLLS were studied. Sawdust is easier to be liquefied than lignite and the addition of sawdust promotes the liquefaction of lignite. There is some positive synergetic effect during CLLS. In the range of the experimental conditions investigated, the oil yield of CLLS increases with the increase of temperature, reaction time (10-30 min) and the ratio of the solvent to the feedstock (0-3), but varies little with the increase of initial syngas pressure. Accordingly, the total conversion, the yield of preasphaltene and asphaltene (PA + A) and gas, changes by the difference in operation conditions of liquefaction. The gas products are mainly CO and CO₂ with a few C₁-C₄ components. The syngas can replace the pure hydrogen during CLLS. The optimized operation conditions in the present work for CLLS are as follows: syngas, temperature 360 °C, initial cold pressure 3.5 MPa, reaction time 30 min, the ratio of solvent to coal and sawdust 3:1. Water gas shift reaction occurs between CO in the syngas and H₂O from coal and sawdust moisture during the co-liquefaction, producing the active hydrogen which increases the conversion of liquefaction and decreases the hydrogen consumption.