SO2-4/Fe2O3固体酸催化艾丁褐煤直接液化反应性研究

为了研究固体酸催化艾丁褐煤直接液化反应特性,通过微型高压釜进行了艾丁褐煤加氢液化试验,考察了反应温度、氢气初压、催化剂添加量和溶剂量对SO2-4/Fe2O3固体酸催化艾丁褐煤液化性能的影响,并基于产物分布、元素分析和1H-NMR表征,探讨了SO2-4/Fe2O3固体酸催化艾丁褐煤液化反应特性及催化作用。结果表明,反应温度、压力、催化剂添加量和溶剂量的提高有利于油产率和转化率的增加,其中压力的影响相对较小;反应温度、催化剂添加量和溶剂量的提高有利于酚产率的增加,但压力的提高对酚产率影响很小;反应温度和催化剂添加量的提高有利于低级酚产率的增加,但压力和溶剂量的提高则抑制低级酚的生成;反应温度高于420 ℃后,沥青质中的含氧结构才能更大程度的转化为油和酚。     

煤直接液化产品的组成、特性及应用

从产品组成方面阐述了煤直接液化油品与石油基油品的差异,指出煤直接液化油品主要以环烷烃为主,是非常理想的环烷基基础油,从而决定了其在特殊领域的应用潜力。煤直接液化油品具备高密度、高热容、高热安定性、高热值、高环烷烃、凝点低、低硫、低氮、低芳烃等特性,可作为军用及航空航天领域特种燃料,主要包括煤基大比重喷气燃料、煤基低凝点柴油及煤基航天煤油。最后指出,应充分发挥煤直接液化油品的优点,将有利于减轻我国对石油资源的依赖,保障战略能源安全。     

贵州晴隆矿区K6煤层的矿物学特征与地质成因

运用X射线衍射（XRD）和带能谱仪的扫描电镜（SEM-EDX）等技术,对贵州西部晴隆矿区晚二叠世K6煤层的矿物学和地球化学特征及其地质成因进行了研究.在该煤层中发现了由火山灰、陆源碎屑和有机质紧密混杂的“集合体”,进一步证实了这种“集合体”在煤层中是存在的;根据火山灰在“集合体”中的形态,划分为4种结构类型,并在该煤中发现了含量较高的斑铜矿,属于基性火山灰成因.     

煤直接液化过程动力学阶段的划分与煤的高温快速液化

根据表观活化能的突跃性变化,煤直接液化过程可以划分为3个动力学阶段：初始高反应活性、慢速加氢和缩聚反应阶段.其根源是煤分子结构中桥键和芳键键能之间的突跃性变化.煤的高温快速液化就是让反应仅持续完初始高反应活性阶段（～5 min）即终止的一种煤直接液化方法,液化温度由TG曲线所反映的活泼热分解温度上限（～500 ℃）来确定,要求煤粉与优秀供氢溶剂充分接触,并由此引出了“理想液化”的理论假设.最后探讨了煤高温快速液化在工业上和学术上可能的应用.     

煤直接液化与残渣热解联合加工技术

为解决煤直接液化技术中残渣收率偏高和溶剂油短缺等问题,开发了煤直接液化与残渣热解联合加工技术,通过试验研究了神华煤直接液化技术所得液化残渣的热解过程的反应规律,得到了适宜的工艺条件以及该条件下的产品分布和产品性质,研究了残渣热解油在加氢处理过程中产品的芳碳率与反应条件的关系,确定了产品芳碳率在0.40～0.45范围内的工艺条件。试验结果表明,残渣热解油经适当的加氢后可以为煤直接液化装置提供理想的供氢性溶剂油,说明煤直接液化与残渣热解联合加工从技术上是可行的。与煤直接液化单独加工技术相比,联合加工技术可以增加液体产品收率5.8%（对煤直接液化原料煤）,并且可以补充4%（对煤直接液化原料煤）的理想的供氢性溶剂油。     

煤直接液化循环溶剂供氢性影响因素研究

在煤直接液化生产中,循环溶剂供氢性能的强弱对煤炭转化及油品收率发挥着关键作用,通过试验研究发现,在液化混合重油加工循环溶剂过程中,调整反应压力、反应温度、反应空速、催化剂活性等参数对循环溶剂供氢性能均有较大影响,尤其是反应压力、反应空速的影响更为显著。此次试验研究结果可有效指导工业生产,最大化地提高循环溶剂的供氢性能,从而间接提高煤直接液化的油收率,增加煤制油的经济效益。     

包覆型Fe基纳米催化剂制备及对低阶煤直接液化的影响

采用两相-水热合成法,制备了油酸包覆型Fe_2O_3(OA@Fe_2O_3)和油胺包覆型Fe_2O_3(OLA@Fe_2O_3)催化剂试样。TEM,TGA,XRD和IR等分析表征表明,其粒径分别约为5 nm和3 nm,Fe_2O_3含量为53. 40%和66. 62%(wt.%),无机部分和有机部分形成核-壳结构。以商用Fe_2O_3为参比,通过新疆淖毛湖煤样高压加氢液化实验,考察了油酸钠和油胺作为包覆剂对Fe_2O_3催化性能的影响。结果表明,不仅两试样的煤样转化率均超过96%,液化率分别提高了8. 64%和8. 34%,气产率分别降低了5. 78%和6. 34%,催化液化性能相差无几;而且OLA@Fe_2O_3试样的沥青烯和前沥青烯残碳率低于商用Fe_2O_3的,而OA@Fe_2O_3试样则高于商用Fe_2O_3的,表明前者对沥青质的轻质化作用强。故作为包覆剂,价格相对低廉的油胺可以替代油酸钠。     

淮南煤田构造煤发育特征分析

基于煤田地质钻探资料和煤矿井开发成果,分析了构造煤的特征,探讨了构造煤发育程度与煤、岩组合及构造演化的关系,指出了层间滑动是导致区域构造煤分布、断层是导致局部构造煤分布的主控因素.     

煤直接液化残渣与褐煤共热解动力学研究

为了解决煤炭液化残渣在热解过程中软化熔融并剧烈膨胀导致难以利用的问题,在温度范围为30 ～900℃,升温速率分别为10、20、30、40℃/min的情况下,借助热重分析仪对煤直接液化残渣与褐煤进行程序升温共热解试验,采用Doyle法分析共热解动力学,将动力学结果与共热解协同作用进行关联.结果表明:共热解过程可用3个串联的一级反应描述,温度区间分别为200 ～310、310～470、470～900℃,其中310 ～470℃对应共热解反应的活泼分解阶段,反应活化能(40 ～ 50 kJ/mol)远大于低、高温反应活化能(10 ～20 kJ/mol).液化残渣与褐煤共热解降低了活泼分解阶段的反应活化能,加快了反应速率,增大了热解失重率,使共热解反应在300 ～550℃表现出正协同作用.     

煤直接液化中铁系催化剂的表面性质研究

煤系黄铁矿可作为煤直接液化过程中一种廉价、有效的可弃性催化剂．运用Ｘ光电子能谱分析测试了煤系黄铁矿催化剂的表面元素组成与形态分布,研究了煤系黄铁矿表面不同形态硫、碳的分布特征,并应用电视显微电泳仪测得煤系黄铁矿样品的零电点（ＰＺＣ）在ｐＨ＝４６左右．     

煤炭直接液化油中酚类化合物的GC/MS研究

使用高效碱液抽提法富集煤液化油中酚类组分,并使用衍生化试剂与该组分定量反应,得到挥发性大幅提高、化合物间分离程度显著改善、适于定性定量分析的酚类硅醚化衍生物.色谱/质谱联用（GC/MS）分析结果表明：酚类组分主要由苯酚、茚酚和萘酚和联苯酚等4类化合物组成,且绝大多数化合物带有烷基侧链.经保留时间指认结合质谱检索,有效鉴定出酚类组分中36种包含1～3环的化合物,并由外标法准确定量出23种化合物的含量.其中苯酚含量为6.24%,甲基苯酚的3个同分异构体含量均超过7.5％.定量结果还显示,烷基苯酚含量最高（57.82%）,其次为萘酚（3.29%）,再次为茚酚（2.89%）.