银基活性炭对废轮胎热解油的吸附脱硫机理研究

废轮胎经热解制备得到热解油和热解炭,热解炭活化制得活性炭,并利用Ag⁺对活性炭进行改性制得Ag⁺改性活性炭（Ag/AC）,将Ag/AC用于热解油的吸附脱硫实验,并利用GC/MS对热解油中的含硫化合物进行了分析。研究结果表明：活性炭吸附脱硫的合适温度和时间分别为20℃和12 h,此时未改性活性炭的脱硫率为15.33%;而Ag/AC的脱硫率提高到了38.6%。GC/MS分析发现热解油中有机硫的主要存在形式为噻吩、2-甲基噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩,其中二苯并噻吩（DBT）的GC含量最高,为2.57%。利用原位红外、核磁共振氢谱、ICP-OES和元素分析等检测手段,进一步探究了Ag⁺与二苯并噻吩模型化合物在溶液中的反应机理,研究发现：二苯并噻吩分子上存在S原子和苯环2个反应位点,当Ag⁺加入二苯并噻吩溶液后,Ag⁺与二苯并噻吩分子上的S原子或者苯环发生配位数为1的配位反应生成2种配合物,分子式分别为Ag（D_S）NO₃和Ag（D_C6H6）NO₃。     

鄂尔多斯煤二硫化碳/四氢呋喃萃取物的初步分析

温和条件下用等体积的二硫化碳/四氢呋喃(CS2/THF)混和溶剂萃取鄂尔多斯煤,采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)分析了萃取物的化学成分和结构特征。结果表明:经过5次新鲜溶剂萃取,总萃取率为6.6%。第1次萃取物的质量最大,占萃取物总量的68%。各次萃取物的FTIR谱图含有较丰富的官能团信息,推测其中含有脂肪族、芳香族和含杂原子化合物。将5次萃取物分别用GC/MS进行检测,只有第1次萃取物可测,共检测出7种化合物且均为芳香族化合物,其中相对含量较大的3种化合物分别为惹烯、7-丁基-1-己基萘和西蒙内利烯。     

呼伦贝尔褐煤溶剂萃取及萃余煤的双氧水氧化产物分析

以CS2、乙醇和丙酮作为溶剂,对呼伦贝尔褐煤进行连续萃取,并利用气相色谱/质谱联用(GC/MS)技术对萃取物进行分析。结果表明:CS2萃取物主要由长链脂肪烃和芳烃组成,而这些脂肪烃存在于3种溶剂萃取物中。在40℃条件下,用H2O2溶液采用恒温水浴和超声两种方式氧化萃余煤,超声条件下氧化剧烈,并用FTIR分析了原煤、萃余煤、氧化煤的化学结构的变化。氧化后的水溶物用乙酸乙酯萃取后,用GC/MS检测萃取物,恒温水浴氧化可以检测到30种化合物,而超声氧化只检测到14种,且都是以酯类为主。     

梁家煤镜质组CS2可溶物赋存和溶出规律

为了揭示煤中可溶组分的赋存形式和溶出行为,用溶剂CS2对梁家长焰煤镜质组(LJJY)进行了索氏萃取,对按时间段分批(次)提取萃取物进行了FTIR和GC/MS的定性分析和定量分析.结果表明,LJJY用CS2溶剂进行索氏萃取时,初期萃取速率较快,后期减慢,总萃取率不高;CS2可溶物的溶出过程为:萃取初期溶出的主要是脂肪烃而取代芳烃较少,随反应进行,脂肪烃溶出量越来越少而取代芳烃含量则相对增多,此后溶解的主要是非取代的芳族化合物和含氧化合物;煤变质过程中主要存在着三类反应即芳构化反应、裂解碎化稳定反应和缩合反应.     

重质生物油理化性质及其热解特性研究

利用核磁共振波谱仪（NMR）与气相色谱/质谱联用仪（GC/MS）对重质生物油理化性质进行表征,并应用热重分析仪（ TG-DTG）与热裂解仪-气相色谱/质谱联用仪（Py-GC/MS）对重质生物油热解特性进行研究。结果表明：重质生物油主要由芳香族化合物和糖类物质组成。重质生物油在N₂氛围下热解主要分为三个阶段: 室温~300℃为蒸发段,300～520℃为热解段,520～800℃为成焦段。重质生物油经不同温度热解后,产物种类有明显差异：中温段（低于500℃）热解时,产物种类随温度的升高逐渐增加;高温段（高于500℃）热解时,随着热解温度的提高,产物种类逐渐趋于稳定。     

水溶性生物油丙酮萃取物的光催化氧化反应

在超声辐射下用等体积的水萃取了稻壳生物油,离心分离后得到水溶物,并对水溶物依次用石油醚、CS2、CCl4、氯仿和丙酮进行萃取,分析发现得到的丙酮萃取物(E0)萃取率很高,但在气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)上不显示化合物信息。为提高E0的利用效率,以TiO2作为催化剂,考察了温和条件下该生物油水溶组分丙酮萃取物的光催化氧化反应。通过活性炭吸附从反应混合物中分离了有机成分并依次用石油醚和丙酮萃取,得到萃取物1和2(E1和E2),继而用GC/MS分析了E1和E2。结果表明,在E1和E2中检测到大量的酚类、酸类、酮类和酯类等含氧化合物,且多为羟基和烷氧基取代物,这对生物油的高效利用具有重要意义。     

微波辅助下热解麦秆制取生物油的分析

采用微波辅助条件下热解稀硫酸预处理的麦秆制取生物油,产物采用分级萃取进行固液分离,依次分离出了环己烷萃取物、乙酸乙酯萃取物、甲醇萃取物和四氢呋喃萃取物,并用气相色谱/质谱联用仪（GC/MS）分析了各级萃取物。结果表明,本研究制取的生物油中化合物种类较少,有利于生物油中高附加值化学品的分离,其中5,6-二氢吡喃-2-酮在环己烷萃取物中的相对含量为45.0%,糠醛在生物油总产物中的相对含量为45.6%。此外,生物油中酸的相对含量为16.0%,表明该生物油含酸量高而不易于直接作为燃料油使用。     

不同温度区间内污泥热解气固相产物特征

对城市污水污泥（简称污泥）进行工业分析和热重分析,考察污泥的基本组成和热重特性;采用气相色谱（GC）检测了不同热解温度区间内污泥热解生成的气体产物成分,并利用SEM和BET分别分析了不同热解终温下裂解炭的形貌特征和比表面积。结果表明：污泥热解可以分为水分析出阶段、挥发分析出阶段和焦炭化阶段;不同热解温度区间内污泥热解气体产物的组成有很大差别,热解温度350℃后H₂在热解气中的含量快速增加,CH₄含量在350～450℃时达到最大值,而CO主要在热解温度为350～750℃时生成,CO₂含量随着热解温度的增加迅速下降;随着热解终温的不断升高,裂解炭结构变得越来越疏松,比表面积也随之增大,750℃达到最大值55 m²·g^-1。     

K和Ca元素对生物质快速热解瞬态轻烃及含氧气体的影响

K、Ca元素以无机态和有机态的形式赋存于生物质内,影响着生物质热解过程中木质素、纤维素及半纤维素分子的断链及解聚过程,进而一定程度地影响着生物质热解气相产物形成与转化。热解反应过程中中间瞬态产物作为气体合成的中间产物对于热解反应最终气相产物的形成具有极为重要的研究意义。将生物质（稻壳）进行了酸洗处理,再定向负载K、Ca元素,利用Py-GC/MS在500~900℃热解温度下,对生物质原料进行了快速热解的实验研究。利用气相色谱质谱仪（GC/MS）对进样延迟时间为20 s时生物质快速热解瞬态轻烃及含氧气态组分的种类及含量进行了在线半定量分析,从而进一步表征了K和Ca元素对生物质快速热解气相组分的影响以及热解反应过程中气相中间产物的形成转化机制。研究结果表明：低温条件下（≤600℃）,H-form、K-loaded和Ca-loaded生物质快速热解瞬态气体产物以CO、CO₂、CH₄为主,K与Ca元素促进了生物质热解CO与CO₂的生成。高温条件下（≥700℃）,C₃H₆成为20 s瞬态热解过程的主要气相产物,Ca元素对C₃（C₃H₆）等物质的形成具有一定的促进作用,而K元素一定程度上抑制了C₃H₆的生成。     

枣庄煤在双氧水温和氧化条件下萃取产物分析

在微波辅助下H2O2氧化前后分别用四氯化碳对枣庄煤进行萃取,并利用红外色谱仪和GC/MS/MS对各萃取物的组成进行分析.结果表明,可检测到枣庄煤CCl4萃取物中有37种化合物,主要包括脂肪烃、芳香烃和含杂原子的有机化合物.检测出的物质中脂肪烃绝大多数为烷烃,共七种,醇类和酮类各五种,还有芳香烃、酰胺、醛、脂等常见有机化合物.脂肪烃包括正构烷烃和异构烷烃;含杂原子化合物有含氧化合物、含硫化合物和含氮化合物等.     

固有碳酸盐和硅酸盐对太姥油页岩热解产物的影响

通过逐级酸洗脱除新疆太姥油页岩中的碳酸盐和硅酸盐矿物,采用铝甑炉对油页岩原样和脱矿样进行热解,分析油气产物的组成性质,基于产物产率和性质考察了固有矿物质对油页岩热解的影响。结果表明,碳酸盐能促进热解生油,且使页岩油中含氮、氧化合物含量增大,硅酸盐则抑制热解生油,并抑制含氧化合物的生成,二者均使页岩油的H/C降低。硅酸盐可促进烷基自由基与氢自由基的结合,使页岩油中烷烃含量升高、烯烃含量降低,且使H₂产率减小,并能催化长链脂肪烃的裂解,使页岩油中长链烃含量降低、短链烃含量升高,且使烃类气体产率增大,而碳酸盐则抑制自由基的结合和长链脂肪烃的裂解。     

两种贵州煤苯-甲醇萃取物族组成分析与萃取动力学探讨

利用苯-甲醇混合溶剂对贵州月亮田和六枝2种煤样进行了索氏萃取,并用柱色谱对萃取物进行了族组分分离。利用GC／MS分析研究了萃取物的族组成,并对萃取动力学特征进行了探讨。实验结果表明:萃取过程阶段性明显,萃取物中烷烃和芳烃含量较高;六枝煤中含有多种含氮和含硫的杂环化合物。     

Change of nitrogen functionality of N-enriched condensation products during pyrolysis

Changes in the nitrogen functionality of ¹⁵N-enriched condensation products prepared from glucose and ¹⁵N-glycine were investigated during pyrolysis at 600–1000 °C. The structural changes in the condensation products were studied by means of solid-state ¹³C and ¹⁵N NMR spectroscopies. During pyrolysis, the aliphatic moieties of the condensation products decomposed and evolved as gas and tar. At pyrolysis temperatures above 600 °C, almost all the carbon in the chars were converted to aromatic carbon. After pyrolysis, large amounts of nitrogen remained in the chars as char nitrogen (char-N), and about 30% of the nitrogen was eliminated from the chars as HCN and NH₃. With increasing temperature, the production of HCN and NH₃ increased and the amount of char-N decreased. By combining X-ray photoelectron spectroscopy and NMR results, detailed results for nitrogen fractions in chars were obtained. During pyrolysis, the fraction of unsubstituted pyrrole-N decreased and the fraction of quaternary-N increased. The fraction of pyridine-N remained almost constant at temperatures below 800 °C, but at 900 °C and above, the fraction of pyridine-N decreased. The fraction of substituted pyrrole-N showed minimum at 800 °C. On the basis of these results, structural changes of nitrogen functional groups during pyrolysis are discussed.     

神府东胜煤CS2萃取物组成分析

采用溶剂萃取、色-质联用和色-红联用结合色谱保留值的定性方法，分析研究了神府东胜煤CS2萃取物的化学成分和结构，鉴定出120多种化合物，并对所鉴定出的单个化合物进行了定量分析，讨论了神府东胜煤CS2萃取物化学成分的结构特征．结果表明：萃取物主要由脂肪烃、芳烃和极性化合物三类成分组成．芳烃含量在萃取物中占绝对优势，且主要为1-4环的烷基取代芳烃．脂肪烃除主要成分正构烷烃外，还有少量的类异戊二烯烃和萜烷，极性化合物所占的比例很小，以含氧化合物为主．     

神府煤石油醚萃取物组成及萃取过程分析

采用自行研制的萃取系统对神府煤进行了石油醚溶剂萃取,并结合GC/MS技术对萃取物进行了定性和定量分析,讨论了萃取物的化学组成及其萃取过程.结果显示,神府煤石油醚萃取物的GC/MS可测组分主要由脂肪烃、芳烃及含氧杂原子化合物组成,其中含氧化合物相对含量达到72%;各次循环萃取量经历了从低到高、再从高到低的过程;各分子化合物在溶剂中的溶解析出规律有较大差异.     

平朔煤CS2萃取物GC/MS分析

采用溶剂萃取和色 -质联用结合色谱保留值的定性方法 ,分析研究了平朔煤 CS2 萃取物的化学组成 ,鉴定出 1 80多种化合物 ,并对鉴定出的单个化合物进行了定量分析 ;讨论了平朔煤CS2 萃取物化学成分的结构特征 .结果表明 :萃取物主要由脂肪烃、芳烃和极性化合物三类成分组成 ;芳烃含量在萃取物中占绝对优势 ,且主要为 2 - 4环的烷基取代芳烃 ;脂肪烃除主要成分正构烷烃外 ,还有少量的类异戊二烯烃和萜烷 ;极性化合物所占的比例很小 ,并首次在煤中发现邻二氯苯 .     

Fate of aliphatic groups in low-rank coals during extraction and pyrolysis processes

Information on the nature of aliphatic groups in some bituminous coals and lignites was obtained by determining their fate during extraction and pyrolysis processes of differing severity. Aromatics (neutral oils) and asphaltenes from supercritical gas and hydrogen-donor solvent extracts and from pyrolysis and hydropyrolysis tars have been characterized by an n.m.r.-based structural analysis method which identifies hydroaromatic, methyl and long alkyl (?C₈) groups. The results indicate that methyl and other alkyls account for about half of the aliphatic carbon, long alkyl chains being the major aliphatic group in the lignites. There is evidence to suggest that some of the long alkyl chains are joined to aromatic structures. Hydroaromatic groups are small consisting of only 1–2 rings and account for less of the aliphatic carbon in bituminous coals than previously thought. Their concentrations and those of long alkyl chains in the aromatics and asphaltenes generally decrease with increasing process severity.     

Studies of the effects of O-methylation on the pyrolysis behaviour of four coals

O-methylation of coal was found to exhibit a noticeable effect on the pyrolysis behaviour of the original coal. Significant increases in tar yields and a low-temperature fraction, 150–300 °C, were found for the low-rank O-methylated coals. It is proposed that methylation prevents formation of new ether cross linkages through water elimination reactions of hydroxyl functional groups thus allowing for the release of a low-temperature fraction as well as a higher temperature tar. KBr studies of CD₃ labelled O-methylated coals using CD₃I as the methylating agent have resulted in the identification of three distinct i.r. absorptions in the C-D stretching region which have been assigned to methylated phenolic, methylated carboxylic and methylated aliphatic hydroxyl groups. Pyrolysis studies of the O-methylated coals have resulted in better insight into the decomposition mechanisms of different methylated hydroxyl functional groups. Methanol or formaldehyde are seen to be the principle products from the pyrolysis of methylated carboxylic and aliphatic hydroxyls. Decomposition of methylated phenolic groups occurs at a slightly higher temperature and produces principally methane and carbon monoxide.