加氢液化复杂多相体系氢传递催化机理

煤直接液化复杂多相体系中重组分轻质化过程中,氢传递与催化机理的探究对于了解煤液化过程,提高氢利用程度以及煤的加氢转化都有非常重要的意义。以新疆淖毛湖煤和四氢萘为原料,分别在N2和H2气氛下进行了高压釜试验研究,并与各自的催化剂添加体系比对,讨论了临氮热裂化,临氮催化裂化,临氢热裂化和临氢催化裂化不同供氢环境下,煤加氢液化复杂多相体系催化机理和氢的过程传递。结果表明,催化剂促进了气相氢的活化,促进了活性氢分别向煤的热解产物和溶剂转移,也促进了溶剂中的氢向煤的热解产物转移,有利于煤的转化和油产率的提升。本实验条件下,与气相氢相比,溶剂对于活性氢的贡献更大,约为气相氢贡献的2倍,且气相氢供氢量和溶剂供氢量均与煤和沥青质向油气转化呈正向相关。     

低阶煤微生物降解转化研究进展

我国低阶煤的微生物降解转化技术是煤炭资源高效清洁利用研究的新领域。文章从低阶煤的结构、降解煤的生物类型、降解转化机理、生物降解转化过程及各项影响因素等方面入手,探讨和研究了低阶煤在微生物降解转化领域的研究进展情况,并指出陇东地区今后低阶煤微生物转化的应用前景。     

新疆淖毛湖煤直接液化富产芳烃的催化加氢过程

为提升煤直接液化油品的附加值,凸显其高芳烃的结构优势,以新疆淖毛湖煤(NMH)和循环溶剂为原料,利用2 L高压釜研究了NMH煤加氢液化富产芳烃的过程调控和催化剂调控规律,借助¹H-NMR进行了不同催化体系中馏程<150℃轻质油的芳香结构特征比对分析,借助傅里叶红外(FTIR)和热重(TG)研究了不同催化体系中间产物沥青质(PAA)芳香分子结构的改变,借助XRD,饱和磁化强度和扫描电镜对四氢呋喃不溶物(THFI)形貌,铁的晶型和磁性能进行了解析,分别探究了铁系催化剂在煤液化条件下的相变过程对NMH煤轻质转化影响。结果表明,420℃,17 MPa和60 min是NMH煤加氢液化富产芳烃的最优工艺参数,适宜的反应温度和停留时间能够降低沥青质(PAA)的缩聚和液化油的过度加氢,有利于馏程<150℃轻质油的生成,反应压力的提升有利于PAA的轻质转化,但对馏程<150℃轻质油的生成影响不大。传统催化剂的活性态Fe₇S₈在煤直接液化初期发挥了催化作用,加氢液化后期,Fe₇S₈     

煤炭直接液化油品加氢稳定和加氢改质的试验研究

对神华上湾煤直接液化油品进行了加氢稳定和加氢改质的试验研究,研究结果表明煤液化重油经过加氢稳定处理后,可以生产出煤液化需要的供氢溶剂;煤液化轻油经过加氢稳定后中间馏分的十六烷值低、密度高,还需进一步加工。加氢改质是一种有效改善油品质量的方法;研究表明加氢改质小于150℃石脑油馏分是很好的催化重整原料;加氢改质后的大于150℃柴油馏分性质全面满足环烷基原油生产的轻柴油国家标准;试验还表明加氢改质柴油馏分对十六烷值改进剂具有良好的感受性,通过添加1000ppm的十六烷值改进剂可以生产出满足欧Ⅱ排放标准的柴油产品。     

煤炭深度转化的发展--煤炭液化技术

从历史的角度阐述了近一个世纪以来，世界煤炭液化技术发展过程；针对直接液化和间接液化两种方式，介绍了其工艺性质和特点；给石油资源相对医乏的地区指出了寻找替代燃料的方向。     

煤催化热解制氢的研究进展

介绍了几种氢的制备方法，着重介绍了煤的催化热解制氢，并阐述了用低阶煤催化热解制氢的可行性及其前景。     

煤催化热解技术研究进展

基于低温热解以及催化热解方式可以实现低阶煤的高效利用,阐述了用于煤催化热解的催化剂种类及其催化机理;总结了催化热解应用研究过程中催化剂的选择依据;根据催化剂在煤中分散程度和负载方式不同,介绍了目前煤催化热解工艺中ICHP工艺、多段加氢热工艺、流化床热解工艺、逆流式煤催化热解工艺的特点。最后根据煤热解以及催化热解的特点,提出催化热解的研究重点在于煤分级转化技术的过程调控原理和催化剂定向制备原理。     

温室气体CO2资源化催化转化研究进展

随着全球化低碳经济时代的开启,温室气体的减排及利用成为举世关注的焦点,二氧化碳资源化利用及由此形成的新的碳一化学将成为绿色催化研究领域的热点问题。本文综述了二氧化碳资源化催化转化为高附加值化学品的若干反应途径,包括二氧化碳氧化饱和烃类、二氧化碳合成有机酸、二氧化碳合成酯类等,全面比较了实现这些反应所用催化剂的催化特性及优缺点,对其中的重要催化机理作了详细阐述,提出了该领域今后亟待开展的主要研究方向,认为：CO2的定向活化是其资源化利用的关键,需要研发与之相关的具有高活性的催化剂;新的反应介质或新相态CO2反应体系的利用,对大幅度提高CO2的转化率和目标产物的选择性将更具开发潜力;针对多种污染源排放CO2气体的直接利用问题,有必要设计开发对CO2具有高吸附-催化活性的多效催化剂,以提高新技术的实用价值;此外,积极探索CO2的光催化转化以及对光合作用特性的模拟,对于新能源利用和温室气体减排将具有双重收益。     

低阶煤产气微生物群落和功能研究进展

对目前国内外低阶煤的生物产煤层气的研究进行了综述,包括低阶煤生物成气过程中主要功能微生物的种群、低阶煤生物降解过程和参与降解的微生物酶学机理。最后对当前研究中存在的问题和将来的发展方向进行了探讨。     

微波辅助铁催化低阶煤热解特性

微波加热技术具有快速均匀、选择性加热和安全环保的优势,为煤炭高效分级转化利用提供了新途径。为研究微波辅助兼具介电响应和催化性能的金属组分Fe对低阶煤热解产品分布、气相组成及半焦碳微晶结构和介电性能的影响,在微波管式炉上对酸洗后负载不同量Fe的华夏低阶煤进行了催化热解实验。借助向量网络分析仪、XRD、FT-IR、Raman和SEM表征了不同Fe负载量煤样微波热解半焦的物化性质。结果表明:Fe催化剂有效强化了煤样对微波的介电损耗,能够显著提高升温速率使得煤样在短时间内即可达到热解终温。微波优先与Fe催化剂作用可高效诱发煤大分子有机质催化裂解反应的发生,使得合成气(CO+H_2)产量由酸洗煤样的221 mL/g明显提高至负载1%,3%和5%Fe煤样的273,394和457 mL/g。金属组分Fe的引入明显增大了热解半焦的介电损耗因子ε″_r和损耗角正切值tan δ,进而充分增强了半焦以热能形式耗散微波能的能力。微波辅助Fe催化剂抑制了半焦基本结构单元横向的内部生长和纵向的结合缩聚,增大了芳香碳网的不规整度,促进了碳骨架结构中小芳香环体系和无定形碳含量的提升,将有利于增强半焦的气化反应活性。此外,微波辐照下Fe催化剂的引入有助于半焦孔隙结构的构筑,促进了半焦表面形态由平滑致密层状向疏松多孔状的发展。     

煤加氢热解高效转化及过程脱硫脱氮效应

系统考察了煤非催化加氢热解反应特性及过程脱硫脱氮效应，通过调整工艺条件，煤加氢热解的焦油收率视煤种不同可高达５０％￣７０％，占煤热解总转化率的７０％￣８０％，表现出很高的选择性，而不同煤种热解过程的氢利用效率对氢压的变化均存在一个峰值压力。煤热解的过程总脱硫率可高达７０％以上，煤中几乎所有硫铁矿硫被脱除殆尽，残留在热解半焦中的微量硫的形态分布主要表现为硫酸盐硫，热解半焦为洁净固体燃料，而热解焦油的     

低阶煤的油泡浮选研究进展

针对低阶煤表面亲水性强、可浮性差及浮选过程中捕收剂消耗量高等问题,国内外研究者研究了低阶煤的汕泡浮选。本文对低阶煤-油泡浮选试验、矿化理论及分选装置进行了归纳总结。低阶煤的油泡浮选试验表明,油泡表面的强疏水性可以提高低阶煤浮选回收率,降低捕收剂消耗量。诱导时间测试结果表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间要远短于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。目前研究颗粒-气/油泡间水化膜薄化理论的模型主要有Stefan-Reynolds模型、Taylor方程、Stokes-Reynolds-Young-Laplace模型以及Stokes-Reynolds模型。油泡的制备方法主要有高温气化法和常温零调浆法。     

低阶煤浮选捕收剂及其作用机理研究进展

低阶煤约占我国主体能源煤炭的57%,其洁净高效加工利用对煤炭行业落实国家“双碳”目标具有重要意义。浮选是处理细粒(-0.5 mm)低阶煤最为有效的方法。但因低阶煤天然可浮性差、浮选捕收剂消耗量大等难题,其工业化至今未能实现。为了降低低阶煤浮选捕收剂消耗量,提高其浮选性能,综述了非离子型、离子型和复配型表面活性剂类捕收剂,探讨并总结了其与煤表面的作用机理。表面活性剂类捕收剂主要通过氢键作用、静电吸附等与煤粒表面作用。非离子表面活性剂类捕收剂中苯环的存在有助于其极性基团中极性氧原子在低阶煤表面的吸附;离子表面活性剂类捕收剂对煤表面酚羟基的掩蔽作用强于羧基;复配表面活性剂类捕收剂的吸附是由表面活性剂与煤表面之间的静电与氢键作用、药剂长链对煤表面极性基团的覆盖作用、不同捕收剂之间的协同作用共同实现的。捕收剂的乳化有助于提高药剂的分散效果,复配表面活性剂形成的活性油泡可作用于煤表面的特定部位(疏水和亲水位点),明显提高药剂的选择性和黏附强度,降低低阶煤浮选药剂消耗量。     

加氢精制催化剂用于煤直接液化油品加氢稳定的研究

为了验证专利商Axens公司推荐的加氢精制催化剂A能否满足神华煤直接液化示范工程的操作要求,在小型加氢精制装置上进行了加工煤液化油品的研究,在中型加氢稳定装置上进行了利用蒽油和洗油混合原料制备煤直接液化单元首次开车所需开工溶剂和加工煤液化油品的研究.试验结果表明,A催化剂具有良好的初活性、低温活性、及适当的脱芳碳活性,加氢精制催化剂的性能,能够满足利用蒽油和洗油制备煤直接液化单元开工用溶剂和加工煤液化油品,为煤液化生产循环供氢溶剂油的要求.     

低阶煤表面活性结构对自燃的影响研究

以HM、CY、BN 3种低阶煤样作为考察对象,研究了低阶煤中表面活性结构对自燃的影响,结果表明,在加热初期,越容易自燃的煤,其活性基团都是呈现减少的趋势,活性基团的量出现极大值的温度越低。含氧官能团在影响煤自燃中发挥着重要的作用,羟基与羧基可能是引起煤自燃的导因,亚甲基和醚键都是影响煤自燃的关键基团,而其中脂醚的作用相对最大。     

提高十六烷值技术在煤直接液化油加氢改质装置的首次工业应用

神华鄂尔多斯煤制油分公司煤液化先期工程1.0 Mt/a煤直接液化油加氢改质装置,在首次工业应用中采用了中国石化石油化工科学研究院开发的煤直接液化油加氢改质技术(RCHU)及配套的RGC-1/RNC-2/RCC-1催化剂组合,该技术通过对煤直接液化轻馏分油进行加氢改质,以达到改善产品品质、提高产品柴油十六烷值的目的.本文对煤直接液化油加氢改质装置首次工业应用开工过程中的催化剂装填、干燥、预硫化、钝化、投料试车进行了分析.介绍了该催化剂在煤直接液化加氢改质工艺的应用过程.实践证明该催化剂对十六烷值的提高比较明显,达到了预期目标.     

煤加氢液化新工艺的探讨

介绍了一种煤加氢液化新工艺 ,并通过实验确定了反应温度、反应压力、反应时间等工艺参数     

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。