溶胀对神华煤结构及液化性能的影响

采用甲苯和吡啶对中国神华煤进行直接液化前的溶胀处理,通过对溶胀度及抽提率的测定、IR光谱分析、热重分析以及溶胀煤的直接液化实验,探讨了溶胀预处理对神华煤结构及液化性能的影响.结果表明:经溶胀预处理,煤的溶胀度、抽提率获得了显著提高,煤结构中的弱共价键断裂,进而改善了其液化性能并提高了煤的直接液化转化率和油气产率.     

溶胀煤制备及煤加氢液化性能的研究

在自然和微波条件下,对五彩湾煤进行溶胀处理,进行煤质、电镜、热解、煤的结构-化学指数分类、加氢液化产率和液化残渣热解的分析。实验结果表明:五彩湾煤自然溶胀煤样和微波溶胀煤样的层状和裂纹显著增加,失重量明显增大。煤加氢液化测试结果表明,在氢初压6.0 MPa、溶煤比1.75:1、反应温度450℃和反应时间60 min条件下,气产率由原煤的9.7%,降低到两种溶胀煤均在3.4%左右;油产率由原煤的55.2%,提高到自然溶胀煤的70.1%和微波溶胀煤的74.0%;转化率由原煤的76.8%,增加到自然溶胀煤的82.1%和微波溶胀煤的84.8%。可见,经过溶胀处理,煤加氢液化效果显著。     

超声波辐射下溶胀改善煤液化性能的研究

以山东兖州局的北宿煤 ( BS)、兴隆庄煤 ( XLZ)、枣庄局的柴里煤 ( CL)等为研究用煤 ,首先在自然条件下使用吡啶溶剂进行原煤样的溶胀 ,然后利用超声波仪 ,在 40 k Hz和 5 0 0 W辐射功率和室温的条件下 ,进行超声波辐射作用下的吡啶溶剂溶胀 .经过对脱除溶剂后溶胀煤的加氢液化实验、低温干馏焦油产率测定、挥发分产率测定及体积溶胀率的测定 ,结果表明该三种原煤具有良好的可溶胀性能 ,溶胀煤均具有良好的加氢液化性能 .在 H2 冷态压力 8.2 MPa,40 0℃ ,Fe SO4·7H2 O和升华 S作催化剂、反应 1 .5 h的液化实验条件下 ,自然溶胀煤的液化油产率比原煤增加 1 2%～ 2 5 % ,北宿溶胀煤的液化油产率达到 69.76% .辐射溶胀后的溶胀煤与自然溶胀煤比较 ,在如上所述同样的液化条件下 ,兴隆庄煤的液化油产率增加了 2 2 % ,并且煤的总转化率也增加了 .实验数据表明 ,对于以提高煤加氢液化反应活性为目的的研究 ,当超声波辐射的频率和功率一定时 ,辐射时间对于改善煤样加氢液化的性能存在着最适宜值 ,这一最适宜值与煤的变质程度有直接关系 .     

微波溶胀对五彩湾煤直接液化影响的研究

采用NMP/CS(2体积比1︰1)混合溶剂,在微波辐射下对五彩湾煤进行溶胀处理,并将原煤和微波溶胀煤样进行对比表征和加氢液化实验,考察了液化反应温度、反应气氛、溶胀剂对液化效果的影响。结果表明:微波溶胀后,煤样孔隙结构显著增加,结构发生变化。在液化条件是温度450℃、氢初压6.0 MPa、溶煤比1.75︰1和反应时间60 min,油产率和转化率分别是原煤55.02%和76.76%,微波溶胀煤74.03%和84.78%。     

N_2保护下热预处理对胜利褐煤热解产物分布的影响

采用管式炉反应器在惰性气氛下对胜利褐煤进行脱氧预处理,研究了热预处理对褐煤热解产物半焦产率、焦油产率及气态产物的影响。结果表明:热预处理使得煤半焦产率明显降低,焦油产率升高,气体生成量大于原煤。在600℃热解时,半焦产率最小,焦油产率最大。褐煤中含氧官能团之间的氢键会使得交联反应增加。     

依兰煤在液化溶剂中的溶胀动力学研究

笔者以依兰煤为原料,研究了依兰煤在室温至2000℃范围内在液化起始溶剂和循环溶剂中的溶胀行为,并确定了依兰煤在试验条件下的溶胀动力学参数。试验结果表明：依兰煤在液化起始溶剂和循环溶剂中的溶胀度随溶胀温度的增加和溶胀时间的延长而增大;依兰煤在这2种溶剂中的溶胀都是受Case-Ⅰ扩散控制为主的过程,其溶胀活化能分别为4．18和4．22kJ·mol^-1。     

胜利煤的溶胀行为及溶胀煤的特性分析

为了考察溶胀作用对液化油煤浆黏度变化的影响作用,参照煤直接液化工艺条件,在四氢萘(THN)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、液化起始溶剂(STA)和液化循环溶剂(REC)等不同有机溶剂中对胜利煤进行了溶胀行为研究。采用扫描电镜、孔隙比表面积分析仪、红外光谱仪等手段,研究了不同条件下胜利溶胀煤的表面性质变化。结果表明,胜利煤在极性溶剂N,N-二甲基甲酰胺中的溶胀度要大于在非极性溶剂四氢萘、起始溶剂和循环溶剂中的溶胀度;随着温度的升高,胜利煤的溶胀速率增大。溶胀后的胜利煤呈松散的云状结构,煤的形貌发生了一定程度变化;溶胀煤的孔径增大,比表面积减小。     

褐煤在甲烷气氛下热解特性及硫析出规律研究

利用热天平研究了龙口褐煤在甲烷气氛下的热解失重特性．研究表明,在低于400℃时,甲烷对褐煤没有促进热解的作用．在400℃～750℃范围内,甲烷促进了煤的热解．750℃以后煤在甲烷气氛下热解的TG曲线上升,出现增重．在固定床上进行了褐煤在天然气气氛下的热解实验,分析了热解气体中碳氢组分和硫的析出规律,发现煤热解气相产物中CH4（甲烷）、C2（乙烷和乙烯）、C3（丙烷和丙烯）和C4H10（丁烷）都是在350℃开始析出,到550℃达到最大值,750℃时已基本全部析出．在天然气气氛下,硫的析出量一直较在氮气气氛下多,说明甲烷能促进煤中硫向气相中迁移．