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.     

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。     

碱-氧氧化霍林河褐煤的研究

在1 L摇动式的高压釜中对霍林河褐煤进行碱-氧气氧化研究,分别考察了反应温度、碱煤比、反应时间及氧初压对煤酸(CA)产率的影响,得到霍林河褐煤碱-氧氧化的最佳条件为:反应温度240℃,碱煤比3∶1,恒温时间0.5 h,氧气初压5.5 MPa,在最佳反应条件下的煤酸收率为35.2%(对daf煤),其中苯多羧酸占63.97%.     

白音华褐煤热萃取工艺研究

实验研究了内蒙古白音华褐煤在国标焦化洗油中的热萃取性能。考察了萃取初压、停留时间、热萃取温度对煤热萃取性能的影响。最优工艺条件为:萃取初压0 MPa,停留时间5 min,热萃取温度380℃,超纯煤的热萃取率为47.6%(干燥无灰基,以下同)。     

胜利褐煤在液化预反应中氧脱除的初步研究

采用X光电子能谱法(XPS)研究了我国内蒙胜利褐煤中有机氧的赋存形态,将其分为碳氧单键类、羰基基团和羧基基团三种类型,与元素分析法结合得到不同形态含氧官能团在胜利褐煤中的绝对含量,与化学分析法测试煤中含氧官能团进行比较.在容积为0.5 L震荡式高压釜中对内蒙胜利褐煤在液化预反应阶段氧的脱除进行了研究,实验所选温度为330 ℃,360 ℃,400 ℃和430 ℃,分别考察三种催化剂(MnO2,Fe2O3和MoO3)的脱氧效果,并与无催化剂的脱氧效果进行比较,结果表明,氢压1 MPa无催化剂在360 ℃～400 ℃的液化预反应条件下,脱氧率较高.     

重油热稳定性及其对油煤共加氢液化性能的影响

以长庆催化裂化重油(FCC)和催化裂解重油(DCC)两种重油及魏墙煤(WQ)为原料,通过重油热处理、加氢处理及油煤共液化,利用元素分析、红外光谱分析及热重分析等手段对产物结构组成进行了分析表征,考察了两种重油热稳定性及其对油煤共加氢液化性能的影响。结果表明：重油高温热稳定性较差,热处理后正己烷不溶物质量分数明显提高;FCC易于脱氢芳构化,DCC以极性组分缩合为主,催化加氢能够抑制FCC高温脱氢;以FeS+S为催化剂催化时,供氢溶剂四氢萘(THN)中WQ液化转化率显著高于非供氢溶剂甲苯中WQ液化转化率,440℃时THN溶剂中WQ转化率最高,达到71.2%;油煤共加氢液化时,FCC和DCC都可以不同程度促进WQ转化,两种溶剂中WQ共液化转化率最高分别达到80.3%(FCC,420℃)和83.5%(DCC,420℃),但是沥青烯(AS)和前沥青烯(PA)等重质产物收率高;重油热稳定性是影响油煤共液化及液化产物分布的重要因素,重油主要通过自身缩合以及与煤共液化产物作用形成重质产物;FCC/WQ共液化重质产物以AS为主,主要来自于FCC脱氢缩合;DCC/WQ共液化时DCC极性组分缩合形成以PA为...     

神府煤的液化性能及其重质产物结构表征

利用管式高压反应釜,以四氢萘为溶剂、FeS和S为催化剂,对神府煤进行了加氢液化研究,考察了催化剂、反应温度和反应气氛等因素对煤液化性能和产物组成分布的影响,同时对液化产物进行了红外光谱、元素分析以及酸性含氧官能团等结构表征。结果表明,FeS+S催化神府煤液化的最高四氢呋喃(THF)抽提率和油+气收率分别为69.5%和35.9%;未加催化剂时,神府煤液化THF抽提率和油+气收率都是最低的。     

新疆东疆褐煤直接加氢液化特性

为实现新疆东疆煤的清洁高效利用,对新疆东疆褐煤进行煤质与组成分析,以新疆东疆褐煤与加氢溶剂为原料,在500 m L搅拌式高压釜中进行加氢液化的过程调控试验,考察了反应温度、反应压力和停留时间对氢耗率、气产率、转化率、油产率、沥青质产率的影响规律,探究了不同工艺参数对液化性能及各类产物分布的内在作用机制,进行了0. 01 t/d连续试验的验证,并深入解析了液化初级油品的结构组成特征。结果表明,新疆东疆褐煤液化活性组分高达90%,具有高挥发分和高H/C原子比的煤质特征,在反应温度430℃,反应压力15 MPa和60 min的缓和反应条件下,煤的转化率高达94%,油产率57%,依然呈现出与传统反应条件(反应温度450℃,反应压力17 MPa,反应时间60min)相当的反应性能和液化效果,是一种适宜直接加氢液化的优质原料,反应条件的缓和使反应器温控更加平稳,有利于降低大型液化设备的能耗。过程调控表明,反应温度升至430℃,有效促进了煤和沥青质向油和气的转化,导致转化率和油产率增加;高氢压有利于氢气在液化体系中的溶解,有利于稳定自由基碎片,增强了沥青质中稠环芳烃加氢向小分子的转化; 30 min新疆东疆褐煤已呈现出良好的液化效果和反应性能,时间延长至90 min,铁系催化剂的活性相Fe7S8在加氢液化反应过程中逐渐转变为Fe9S10,甚至是FeS等非活性态,催化能力明显降低,引发了沥青质的缩聚反应,导致沥青质产率升高,转化率和油产率下降。0. 01 t/d新疆东疆褐煤连续试验获得的直接加氢液化初级油保留了煤的一些结构组成特征,具有高密度、高芳烃、高氮低硫的特点,220℃馏分油20℃密度为851. 2 kg/m~3,220～350℃馏分油20℃密度为953. 5 kg/m-3,2种馏分初级油的主要组成为单环芳烃,均为60%左右,这是由多环芳烃易加氢生成单环芳烃,而单环芳烃加氢或开环反应较为困难所致。220℃馏分油氮含量为2 500×10~(-6),220～350℃馏分油氮含量为4 800×10~(-6),均比各自的硫含量高一个数量级。     

煤的溶剂热萃取研究进展

综述了近年来在煤的溶剂热萃取（不小于300℃）的研究进展。讨论了主要影响因素包括极性溶剂、酸处理、萃取时间等对热萃取率的影响。结论表明：酸处理、使用强极性溶剂有利于提高煤的热萃取产率;时间和温度是热萃取的两个重要参数,在不同程度上影响着煤的热萃取率;萃取物活性很高,并且基本无灰,是煤直接液化的极好的原料也可以作为内燃机燃料。     

煤的超临界萃取液化特征

在半连续装置上，选用几种褐煤、烟煤及乐平煤进行了超临界水萃取液化研究。对反应活性较高的可保煤和乐平煤考察了不同溶剂、不同催化剂、不同温度段及不同压力对萃取结果的影响。对特征煤－乐平煤的萃取物进行了ＧＣ／ＦＴＩＲ和ＦＴＩＲ分析。结果表明：以甲苯为溶剂，在４００￣４３０℃时萃取率较高，ＮａＯＨ催化剂可提高萃取物中油含量。乐平煤萃取物主要是苯类、烷烃类衍生物。     

煤样库与标准煤样

中国煤样库贮存有一套煤样,从褐煤、烟煤到无烟煤共29个,其中包括一些富镜质组、富惰性组煤和炼焦煤。这些煤样根据煤阶和地质年代以及不同地域分布加以采集,并附有煤质分析数据。每个煤样采集250kg,经过破碎加工成<13mm及<6mm样品,用充氮或其他贮存方武分别贮存。一些标准值煤样和试验时的专用煤(参考物质)和粘结指数专用无烟煤等,亦贮存在本煤样库內。本文还介绍了美国Argonne国家实验室煤样库及其他几个煤样库的建库特点。为了便于比较并找出差距,文内还以APCSP为例,介绍其煤样采集、运输、加工、包装、贮存及分析定位方法等情况。     

中国煤炭及煤炭洁净利用技术

中国煤炭储量、产量在一次能源中都占主导地位。分布主要集中在北部和西北部，煤品种多，高硫难洗煤多，应用面广，涉及国民经济各个领域，列举了中国洁净煤利用技术各领域的情况与现状，指出目前与先进国家之间的主要差距是在规模与成熟程度上。建议从实际出发“因煤制宜”、“因用户制宜”发展中国的洁净煤技术，在今后发展中应注意加强国际合作，重点在抓住主要用户，关键技术及成熟技术三方面。     

澳大利亚焦煤的煤质研究及优化配用

列举了某钢厂引进的澳大利亚几个矿点焦煤,按国内常用煤炭工业指标以及煤岩指标应划为优质焦煤,将其简单按优质焦煤配用,配用效果并不理想.通过膨胀度、流动度及焦炭显微结构分析,发现其与国内优质焦煤存在较大差异,将其进行优化配用,焦炭质量得以稳定.     

煤化工输煤系统的设计

介绍某大型煤化工项目输煤系统设计情况,针对其特点,合理制定输煤系统方案,指出化工和电力行业设计规范及行业习惯的不同之处,供类似项目设计时借鉴和参考。     

SE-东方炉粉煤加压气化技术煤种适应性工业试验

介绍SE-东方炉粉煤气化技术工艺特点及其在扬子石化千吨级工业示范装置的运行情况。3个高灰熔点、高灰分煤种的气化运行结果表明,该气化炉不仅气化性能指标良好,且煤种适应性强,气化炉耐高温性能优良,尤其适用于高灰熔点煤的清洁高效气化。     

煤焦油和煤沥青的净化比较

比较了热过滤法和减压蒸馏法净化煤沥青的特点,研究了粗滤和粗滤,循环过滤,滤材孔径和助滤剂粒径对净化效果的影响,及其对原材料的适应性。结果表明：粗滤和精滤两步进行,循环过滤有利于沥青的净化,滤材和助滤剂孔径和粒径越小,净化效果越好,但是对喹啉不溶物太多的肝,用数微米孔径的滤材难于净化。     

我国“洁净煤技术”中的煤焦油加工和利用

煤炭是我国主要的动力燃料，也是我国大气、水质、陆地等环境污染的主要根源。为此，发展我国“洁净煤技术”热在必行。煤焦油是“洁净煤技术”的中间产物之一，也是宝贵的煤化工资源。我国目前煤焦油加工深度及利用广度都落后于世界水平。本文呼吁应对此加以重视并提出了一些建议。     

洁净煤技术中的煤岩学问题

本文简要讨论了洁净煤技术中的煤岩学问题，就燃烧、煤预备中煤岩学的应用等进行了探讨。     

煤结构演化煤化度指标

通过对不同煤化程度煤样的镜质组反射率测定和X衍射等实验,引入煤化度p的概念,对煤的化学成分及微晶结构进行分析,发现煤化度p随煤化程度的升高呈阶段性演化特征,并能规律地反映煤演化过程中成分结构的变化,表明煤化度是表征烟煤阶段煤化程度的可靠指标;在中低煤化程度阶段,煤岩组分是影响煤化度的主要因素:丝炭具有一定的微晶结构,镜煤微晶化程度较低,而树脂煤结构不能用煤化度来描述.     

大同侏罗纪10—11＃煤煤质特征及其控制因素

研究了大同10－11＃煤的变质程度和煤岩特征,指出高含量的丝质组是大同10－11＃煤最主要的煤岩特征,分析了大同10－11＃煤煤类、化学和工艺性质与其沉积环境和变质程度的关系,探讨了大同10－11＃煤煤质特征及其成因因素,提出了煤炭分选技术是扩大大同煤利用途径的有效手段,为大同煤的合理利用提供了理论基础。