芳烃类有机溶剂对羊场湾煤显微组分的超声辅助萃取

选用宁夏宁东羊场湾(YCW)煤作为研究用煤,结合超声辅助萃取技术,考察了3种芳烃类有机溶剂(苯、甲苯、二甲苯)对2种煤岩显微组分(镜质组和惰质组)萃取结果的影响。结果表明:镜质组的萃取产率均高于惰质组。首先,通过傅里叶红外(FT-IR)研究发现,芳烃类溶剂可有效地分离出煤中的脂肪烃,且萃取产物中含有更多的长链脂肪烃结构。其次,萃取产物的气相色谱-质谱联用(GC-MS)结果显示,萃取产物主要由脂肪烃和酯类化合物组成,其中惰质组正构烷烃的相对分子质量大于镜质组,酯类化合物主要以邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二酯的形式存在。最后,通过X射线光电子能谱(XPS)分析发现,相比于惰质组,镜质组中含有更多的脂肪烃类物质,使其具有更高的萃取产率。由于二甲苯和甲苯萃取产物中惰质组的酯类化合物含量高于镜质组,推测惰质组中的碳氧双键主要以酯基的形式存在。     

芳烃类有机溶剂对羊场湾煤不同显微组分的超声辅助萃取

溶剂萃取在煤结构研究中占有重要地位,对从分子水平上深入探究煤反应特性具有重要指导意义。本研究选用宁夏宁东羊场湾（YCW）煤作为研究用煤,结合超声辅助萃取技术,主要考察了三种芳烃类有机溶剂对两种煤岩显微组分萃取结果的影响。结果表明,镜质组的萃取产率普遍高于惰质组。首先,通过傅里叶红外（FTIR）研究发现,芳烃类溶剂可有效地分离出煤中的脂肪烃,且在萃取之后脂肪链长度增加。其次,萃取产物的气相色谱-质谱联用（GC/MS）结果显示,萃取产物主要由脂肪烃和酯类化合物组成。其中惰质组正构烷烃的分子量大于镜质组,酯类化合物主要以邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二酯的形式存在。最后,通过X射线光电子能谱（XPS）分析发现,相比于惰质组,镜质组中含有更多的脂肪烃类物质,这导致其具有更高的萃取产率。由于二甲苯和甲苯萃取产物中惰质组的酯类化合物含量高于镜质组,推测惰质组中的碳氧双键主要以酯基的形式存在。     

非临氢重芳烃轻质化技术研究

为了在非临氢条件下实现重芳烃(主要为C₉～C₁₁芳烃)轻质化,以催化裂解装置重芳烃产物为原料,开展了重芳烃催化裂化转化中试研究。结果表明：在专用催化剂A作用下,重芳烃发生了高效轻质化,生成了苯、甲苯、二甲苯(BTX)和低碳烃;在不同反应温度下,重芳烃的转化率均达80%以上,BTX产率均达40%以上,低碳烯烃产率约6%;640℃时BTX产率最高,为43.38%,BTX+乙烯+丙烯产率最高可达50%以上;通过调节反应温度可在一定范围内调整BTX的组成分布,随反应温度升高,苯和甲苯产率提高,二甲苯产率降低;产物汽油馏分中芳烃高度浓缩,通过精馏即可生产轻质芳烃,无需新增芳烃抽提装置,可大幅降低BTX生产能耗,实现炼化企业提质增效。     

富镜质组和富惰质组高阶煤纳米孔隙结构特征

针对四川盆地南部筠连地区煤层气井挑选了16个镜质组含量大于75%和7个惰质组含量大于75%的高阶煤样,进行了扫描电镜、低温氮气吸附实验和核磁共振物性测试分析,对富镜质组和富惰质组高阶煤的纳米级孔隙结构特征进行了系统的定性和定量对比研究。研究结果表明：惰质组相对于镜质组原生孔（植物组织孔）更为发育,而后生孔（气孔）和外生孔（角砾孔和破裂孔）在镜质组中更为发育;富镜质组和富惰质组高阶煤均具有复杂的纳米级孔隙结构,然而富惰质组高阶煤孔隙形态更为复杂特殊（墨水瓶状孔更为发育）;富镜质组和富惰质组高阶煤的吸附曲线形态在初始阶段（p/p₀<0.05）存在明显的差异,富惰质组煤样的吸附曲线在初始阶段（p/p₀<0.05）均出现快速上升的现象,而富镜质组煤样在该阶段均呈现出缓缓上升的特点,由此得出惰质组中含有更多孔径小于0.64 nm的分子级孔;富惰质组高阶煤中平均孔比表面积、平均孔体积及氮气吸附量均大于富镜质组高阶煤,二者纳米孔隙平均孔径相近;富镜质组和富惰质组高阶煤中对孔比表面积起到主要贡献的孔径均分布在2~4 nm,可推测两种煤中小于4 nm的孔隙在各级孔中所占比例最大;富镜质组高阶煤中平均孔径对孔容具有明显贡献的主要为大于10 nm的孔,而惰质组中平均孔径从2 nm开始便具有了明显贡献,由此得出2~10 nm的纳米孔在惰质组中更为发育;镜质组和惰质组中的孔隙度、渗透率和束缚水饱和度的值接近,且孔隙度与渗透率之间具有非常明显的指数正相关关系;富镜质组高阶煤中束缚水饱和度与孔隙度之间没有明显的相关关系,而束缚水饱和度与渗透率之间具有较好的负相关性;富惰质组高阶煤中束缚水饱和度与孔隙度和渗透率均具有较为明显的负相关性。     

衰减全反射—显微傅立叶变换红外光谱原位分析煤有机显微组分

不同显微组分的傅立叶变换红外光谱谱带位置的定性分析和谱带强度的定量分析,可揭示其化学组成、结构特点和生烃能力.利用衰减全反射—显微傅立叶变换红外光谱分析技术,对我国华北石炭系3个不同成熟度煤的有机显微组分进行原位分析,避免了传统手段采用单组分分离富集过程中物理分选和化学试剂对显微组分造成的影响.煤有机显微组分红外光谱原位分析结果表明:由壳质组、镜质组到惰质组,其脂肪烃含量和含氧基团呈减少趋势,芳香烃含量和芳构化程度呈增加趋势,反映生油潜力逐渐减小.壳质组脂族结构以长链脂肪烃为主,有利于生油;镜质组和惰质组以短链为主,有利于生气.壳质组中孢子体的芳香烃含量相对较高,生烃潜力较差,树皮体、角质体和树脂体的生烃潜力较好.同一种有机显微组分随演化程度的增高,脂肪族含量降低,芳香烃含量升高.     

C_9～C_(10)芳烃脱烷基制二甲苯的探索研究

在工业化甲苯脱烷基制苯Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂上进行了C_9～C_(10)芳烃脱烷基制二甲苯的研究。结果表明,C_9～C_(10)芳烃加氢脱烷基反应的产物分布与反应温度密切相关,通过控制反应温度可使C_2～C_(10)芳烃脱烷基在中间产物二甲苯阶段终止,除二甲苯外,产物中只含有少量的甲苯和苯。该反应的催化剂应具有较高的低温度活性和良好的抗积炭能力以及有利于较大分子扩散的大孔结构。     

塔里木盆地煤岩显微组分热模拟实验中液态烃特征研究

对塔里木盆地满加尔凹陷侏罗系演化程度较低(Ro=0.40%)的煤岩显微组分进行了从250℃到550℃(50℃为一温阶,恒温72h)的热模拟实验。用氯仿抽提获得了赋存在固体残余物中的可溶液态有机物,即饱和烃、芳烃和非烃。实验结果表明:1组成煤岩的显微组分产液态物时具有镜质组较早(主要发生在350℃时)、壳质组略晚(发生在400℃)且显微组分产率大小顺序为壳质组(1)>壳质组(2)>镜质组的特征;2各显微组分的液态烃产率均表现为壳质组>镜质组的特征,镜质组和壳质组均存在一个明显的产液态烃高峰,壳质组是煤岩中液态物质的主力贡献者,其产液态物率是镜质组的5～15倍;3在显微组分中,低演化阶段具低总烃、高非烃+沥青质的特征,随着煤化作用的加强,总烃有大于非烃+沥青质趋势。同时,在液态物产率高峰,饱和烃一般都占优势,不同显微组分液态物质的产程有所不同,因此,尽管在煤岩中壳质组是液态烃的主要来源,但由于其在煤岩中所占比较较小,难以肯定其为主力源,而尽管镜质组产液态物率低于壳质组,但因其是煤岩的主体部分,且具有广泛的分布,因此,应该是重视的对象;4不同显微组分的烷/芳值大于1,且壳质组的烷/芳值具有两阶段性。     

甲苯的利用

<正> 一、前言在不同来源的芳烃原料中,都含有一定数量的甲苯。在重整法生产的芳烃原料中,甲苯含量高于苯,在煤液化法或煤气化气合成的芳烃原料中甲苯产率更高。在今后数年内,甲苯生产能力将随着苯产量的增长而相应增长,很可能接近苯的水平(例如美国从1978年到1985年,甲苯产量将增长15％,产量约1.5百万加仑)。自从1939年临氢重整法用于工业生产取得     

煤岩气相渗透率变化类型及判别模式

煤岩气相渗透率变化类型具有多样性。针对我国32个煤矿的不同变质程度煤岩样品(制备54个岩心柱),开展气相(CO2)渗透率动态变化规律研究,基于气体反弹压力和渗透率伤害率2项指标,划分了煤岩气相渗透率变化类型;结合煤岩煤质数据,建立了渗透率变化类型判别模式。我国煤岩气相(CO2)渗透率变化主要表现为下降型、反弹型和上升型3大类,包括8个小类;通过最大镜质组反射率—初始渗透率、惰镜比(惰质组含量与镜质组含量之比)—初始渗透率、固灰比(固定碳含量与灰分产率之比)—初始渗透率和惰镜比—固灰比交会图法,可有效识别煤岩气相渗透率变化类型,为优选有利的煤层气开发储层提供依据。     

基质镜质体成烃的新认识

在煤层中,尽管壳质组的生油潜量高于等量的基质镜质组,但由于基质镜质组在煤层中所占比例远高于壳质组,所以其生烃总量并不低于壳质组.新疆伊宁盆地侏罗系煤系的模拟结果表明,基质镜质体在模拟温度为380～420℃时为生烃高峰期,450～500℃时生烃结束.基质镜质组的生烃产物中,气态产物与液态产物大致相当.与壳度组相比,基质镜质组具有生烃开始时间早、结束晚的特点.     

多级错流萃取分离糠醛抽出油中烃类组分

针对烃类组成复杂多样的糠醛抽出油(FEO),分别选取糠醛、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,研究三级错流萃取分离FEO中不同烃组分的分离规律。采用气相色谱-质谱联用、傅里叶变换离子回旋共振质谱等手段分析了萃取抽出油、抽余油的组成信息,并计算萃取平衡分配系数、萃取选择性与抽余油收率。结果表明：DMSO萃取后抽余油中多环芳烃含量显著降低,糠醛与烃组分形成的“连续体”被破坏,促使糠醛对芳烃的萃取选择性显著增大;多种溶剂组合的三级错流萃取能有效分离FEO中的烃类组分,可将不同环数的芳烃分别富集在不同萃取级;相同的芳核结构,短侧链的芳烃更易溶解于极性溶剂中;三级萃取对杂环化合物的选择性明显高于纯碳氢芳烃化合物。     

华北地台早二叠世太原组和山西组煤沉积模式与生烃关系研究

中华北地台区部（鲁西）、中部（晋中）和鄂尔多斯盆地，二叠系太原组煤系形成于海侵体系域成煤环境，山西组煤系则主要形成于陆相高位体系域的三角洲成煤环境。这两种环境下形成的煤在硫含量及其赋存形态、有机显微组分组成等地球化学特征方面存大较大差异：太原组煤中总硫含量比山西组煤高，太原组煤中硫的赋存形态以黄铁矿为主，山西组煤以硫酸盐硫为主。有机显微组分中，太原组煤的镜质组平均含量高，且以基质镜质体为主，惰性组平均含量低，山西组煤 的镜质组平均含量相对低，且其中的基质镜质体平均含量远低于太原组，惰性组平均含量却比太原组煤高。太原组煤的凝胶化指数较大，而植物结构保存指数值较小；山西组煤则凝胶化脂数值较小而植物结构保存指数值较大。从煤成烃角度出发，太原组煤系优于山西组，太原组煤系应是华北地台最有利的生烃层系。图3表3参14     

煤源岩单组分化学结构及生烃性定量分析

文中应用显微傅立叶红外光谱对一煤源岩样中的荧光镜质体、角质体和树脂体进行了分析测试,并采用红外光谱分谱技术、应用计算机曲线拟合方法对其化学结构和生烃性进行了定量分析研究.结果表明:(1)镜质体含有较高的C=O结构,而角质体和树脂体含有较高的脂肪烃(CH₂+CH₃)结构;(2)煤岩单组分化学结构特征决定了它们具有不同的生烃特征,其中镜质体以生气为主,角质体和树脂体以生油为主,镜质体和树脂体具有早期生烃形成低熟油的特点.      

A New Approach to Dearomatization of Gasoline by Ionic Liquid and Liquid–Liquid Extraction

Abstract

The objective of this article was the development of a separation technology for the selective recovery of the aromatic compounds such as benzene, toluene, ethylbenzene, and xylenes (BTEX) from gasoline by extraction. A liquid–liquid extraction method using ionic liquid (IL) was optimized simultaneously for some aromatic hydrocarbons in gasoline. 1-Butyl-3-methyl imidazolium tetrachloroaluminate ionic liquid or [BMIM][AlCl₄] was used to extract aromatic compounds from gasoline. [BMIM][AlCl₄] was found to be effective for the selective removal of aromatic hydrocarbons from gasoline. The dearomatization experiments were carried out with a 1:1 volume ratio of ionic liquid to gasoline for 60 min at 50°C. The aromatic hydrocarbons removal selectivity followed the order benzene > toluene > xylene > ethylbenzene.     

煤中的惰性组分与煤成油

通过对世界上煤成油田与其煤岩显微组分的对比研究后发现，许多煤成油田出现在煤中惰性给分含量较高的地区。笔者结合对煤中惰性组的物性分析，认为与镜质组相比，惰性组具有较小的吸附性和较大孔隙直径，它为煤中形成烃类的富集和运移提供了较好的条件。煤中具较高生烃能力的富氢组分与大量惰性组的配合，对煤成油的富集和运移有促进作用。     

依据热模拟实验动态建立煤成烃模式

依据构成煤岩端元组分（壳质组、镜质组和惰质组）热模拟实验的生烃潜力和甲烷同位素组成数据,结合已建立的煤成油有效排出门限(30 mg/g_TOC),建立了煤成烃模式,该模式表明：只有富氢的显微组分才有利于煤岩生油,且壳质组含量最低为5.0%,而镜质组最高含量为95.0%;当壳质组含量高于22.9%时,煤成油不受镜质组和惰质组二端元组成的影响。同时,按照煤成烃模式计算了不同端元组分在不同热演化阶段甲烷碳同位素组成的变化,结果表明：构成煤岩的显微组分含量能够引起烷烃气碳同位素组成的变化;在同一热演化阶段,甲烷碳同位素组成最大差异可达2.3‰。认为煤成气甲烷碳同位素组成不仅受热成熟度控制,而且也受煤岩显微组分相对含量的影响。     

煤系地层中不同类型镜质体可能的化学结构与生物母质

通过固体¹³C核磁共振(NMR)及瞬时热解-色谱/质谱(Py-GC/MS)实验,研究了中国准噶尔盆地东部侏罗系、吐哈盆地侏罗系、鄂尔多斯盆地石炭-二叠系煤系镜质体的结构特征。侏罗系富氢基质镜质体脂碳部分具有较高比例的亚甲基碳(-CH₂-),热解产物中脂肪烃所占比例较高。侏罗系均质镜质体虽然也是富氢镜质体,但同基质镜质体相比,脂肪碳中含有更高比例的甲基(-CH₃)、次甲基(-CH-)、季碳(-C-)等;热解产物以酚类及烷基苯为主,且支链取代基较多,链长较短。鄂尔多斯盆地石炭-二叠系镜质体虽然多以基质镜质体为主,但脂肪碳所占比例相对较低,且以气潜力碳为主;热解产物以酚类及芳烃为主,为典型气源岩。在成熟度相似的情况下,不同沉积环境与生物母质决定了镜质体的结构特征。准噶尔盆地东部、吐哈盆地富氢基质镜质体较高的长链脂肪烃结构是由于超微类脂体的贡献。通过与藻质体、角质体、孢子体、木栓质体的裂解产物对比,结合其他证据大致认为高等植物壳质组更有可能是超微类脂体的主要成分。     

低温煤焦油分子结构和组成对中间相沥青结构的影响

以低温煤焦油(LCT)为原料,通过糠醛萃取得到不同分子结构和组分分布的萃取油;通过液相炭化工艺,考察了不同炭化温度和炭化时间制备的中间相沥青的碳质结构演化规律。结果表明：萃取温度和剂/油比的提高增加了萃取油中的芳烃含量和烷基侧链长度,并对三环芳烃和四环芳烃起到了一定程度的富集作用。烷基侧链长度的增加在热缩聚过程中提供了更多的烷基自由基和活性位点,三环芳烃和四环芳烃相对含量的提高更有利于各向异性广域型中间相结构的形成。