正十二烷-甲苯-苯酚三元体系液液相平衡数据的测定与关联

为获得研究中低温煤焦油典型组分之间的溶解特性以及指导煤焦油中酚类化合物提取所需的基础数据,在常压下测定了正十二烷-甲苯-苯酚三元体系在303.15、323.15和353.15 K时的液液相平衡数据,得到该体系三元相图。采用Othmer-Tobias方程对不同温度下的相平衡数据进行可靠性检验,相关性系数在0.992以上,表明实验数据可靠性较好,选取NRTL和UNIQUAC模型对所得液液平衡数据进行关联,获得了不同温度下模型参数,计算值与实验值比较表明:NTRL和UNIQUAC模型的计算值与实验值吻合良好,其相对均方根偏差均在1%以内。     

煤液化油的基本热力学性质测定方法的分析

分析了煤液化油的一些基本热力学性质:比热、蒸汽压、气-液相平衡常数和蒸发焓等,并参考石油基本热力学性质的各种测定方法及关联式计算法,探索研究了煤液化油基本热力学性质的测定方法和关联式计算法,特别是对煤液化油比热、蒸汽压的测定、气-液相平衡常数的计算及蒸发焓的估算作了详尽的讨论.最后得出了测定煤液化油这些热力学性质的适宜方法.简要概括了煤液化油馏分临界性质参数的计算.     

含R1234yf混合工质汽液相平衡的混合规则评估与预测研究

含R1234yf混合工质具有系统性能优良且对环境友好的特点,在当前制冷剂迭代中受到了广泛关注。汽液相平衡性质是混合工质的基础热物理性质,其理论计算至关重要。为提高含R1234yf混合工质汽液相平衡数据的计算精度,选取PR状态方程结合vdW、WS、MHV1三种混合规则和NRTL活度系数模型评估了16种含R1234yf二元混合工质的汽液相平衡性质。结果表明,WS混合规则和MHV1混合规则计算性能优于vdW混合规则;vdW混合规则对大多数混合工质计算性能较好。最后提出一种预测模型预测含R1234yf混合工质汽液相平衡性质,预测的相对压力偏差值为0.49%,气相摩尔分数绝对偏差值为0.0031,预测偏差满足工程应用。     

CO2混合工质的气液相平衡的混合规则对比与预测研究

CO₂混合工质兼顾高效和环境友好的特点,在新一代热功转化循环中受到广泛关注。混合工质气液相平衡性质是循环分析与计算的基础。为了提高CO₂混合工质气液相平衡数据的计算精度,采用PR状态方程结合三种混合规则（vdW、MHV1、WS）,对7种CO₂+HFCs/HFOs及4种CO₂+HCs混合工质的气液相平衡性质进行了计算。结果表明,对CO₂+HCs混合工质,vdW混合规则可达较好的结果;对CO₂+HFCs/HFOs混合工质,在亚临界区三者计算精度相近,但在超临界区,WS混合规则对计算精度提升明显。最后,提出了一种差值模型预测CO₂混合工质气液相平衡性质,预测的AARD(p)值为2.03%,AAD(y)值为0.0120,预测精度较高。     

DMF的力场构建及乙腈-甲醇-DMF三元体系的汽液相平衡模拟

采用量子化学和Gibbs系综Monte Carlo模拟相结合的方法,对TraPPE-UA力场中缺失的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）力场参数进行了补充,为含DMF多元体系的汽液相平衡模拟奠定了基础。采用新构建的力场参数,在NVT-Gibbs系综中计算了DMF的汽液相平衡性质,结果表明该力场能准确计算出DMF的饱和液相密度、蒸气压、沸点、临界值和蒸发焓。在NPT-Gibbs系综中,采用TraPPE-UA力场分别计算了乙腈-甲醇、DMF-甲醇、DMF-乙腈二元混合物的汽液相平衡性质,并与实验值进行了比较。模拟结果与实验值较为吻合,验证了力场模型的可靠性。最后在NPT-Gibbs系综中采用TraPPE-UA力场对乙腈-甲醇-DMF三元体系的汽液相平衡数据进行了预测,为设计和优化乙腈和甲醇的萃取分离过程提供了基础数据。     

化工分离中相平衡研究进展

相平衡是分离过程的理论基础,对化工分离过程中的理论研究和工业应用具有极为重要的价值。本文在介绍了汽-液相平衡热力学模型及固-液相平衡测定方法的基础上,综述了近年来以离子液体为溶剂的汽-液相平衡以及激光动态监测法固-液相平衡的研究进展,介绍了典型物系的相平衡研究近况,并在最后提出了几点对未来化工分离中相平衡重点研究方向的看法。     

浅议高温煤焦油加氢

介绍了煤焦油的分类、组成及性质,论述了高温煤焦油加氢的基本状况,概括了高温煤焦油加氢原理、加氢技术、加氢难点和生产状况,可为项目建设提供参考。     

中、低温煤焦油加氢技术进展

概述了我国中、低温煤焦油的性质及加氢工艺,对中、低温煤焦油通过加氢制取汽、柴油的技术路线及存在问题进行了分析,并对几种主要的中低温煤焦油加氢技术进行了对比分析。最后对中低温煤焦油加氢技术提出了几点发展建议,以期为我国煤焦油加氢技术的发展提供参考。     

DMF的力场构建及乙腈-甲醇-DMF三元体系的汽液相平衡模拟

采用量子化学和Gibbs系综Monte Carlo模拟相结合的方法,对Tra PPE-UA力场中缺失的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)力场参数进行了补充,为含DMF多元体系的汽液相平衡模拟奠定了基础。采用新构建的力场参数,在NVT-Gibbs系综中计算了DMF的汽液相平衡性质,结果表明该力场能准确计算出DMF的饱和液相密度、蒸气压、沸点、临界值和蒸发焓。在NPT-Gibbs系综中,采用Tra PPE-UA力场分别计算了乙腈-甲醇、DMF-甲醇、DMF-乙腈二元混合物的汽液相平衡性质,并与实验值进行了比较。模拟结果与实验值较为吻合,验证了力场模型的可靠性。最后在NPT-Gibbs系综中采用Tra PPE-UA力场对乙腈-甲醇-DMF三元体系的汽液相平衡数据进行了预测,为设计和优化乙腈和甲醇的萃取分离过程提供了基础数据。     

苯与甲苯及C8芳烃体系固液相平衡计算

针对对二甲苯结晶体系中由苯与甲苯及C₈芳烃组成的二元、三元及多元体系,选取了固液相平衡计算模型—Van′t Hoff方程简式,利用该模型计算二元、三元及多元体系的低共熔点温度及对应的低共熔点组成,并绘制三元体系固液相平衡相图。结果表明：由Van′t Hoff方程简式得到的苯-对二甲苯二元体系固液相平衡计算结果与文献数据吻合较好,表明所选固液相平衡计算模型适合于由苯与甲苯及C₈芳烃组成的体系固液相平衡计算;利用Van′t Hoff方程简式计算得到了由苯与甲苯及C₈芳烃组成的二元、三元、四元、五元和六元体系的低共熔点温度及组成,并预测了苯-甲苯和苯-乙苯二元体系的液相摩尔分数,利用这些数据绘制了对二甲苯-甲苯-苯、对二甲苯-乙苯-苯、苯-乙苯-甲苯3个三元体系的固液相平衡相图,这些数据和相图未见文献报道,可为PX结晶相关的苯与甲苯及C₈芳烃组成的体系固液相平衡研究提供理论指导和依据。     

Experimental study on mass transfer from pyrolysing coal particles

The molecular weight distributions of coal tars and coal char extracts were examined in an effort to learn more about the process of mass transfer during coal pyrolysis. Evidence was obtained which suggests that the majority of the tar evolved during rapid pyrolysis of pulverized coal escapes by a process limited by gas film diffusion. However, there is also some evidence that the tar includes a small amount of heavy material which could have been ejected from the particle in a condensed phase. Data were also obtained which suggest that the tar precursors (within the parent coal) are formed over a wide range of temperature and do not seem to be present as such in the raw coal. The rather large effect of pressure on yields of tar from bituminous coal pyrolysis has previously been attributed to the effect of pressure on evaporation rates of tar precursors from the particle surface. This study shows that the molecular weight distributions of both the tar and extractable tar precursors within the particle are consistent with such a mechanism.     

溶剂效应对脱除煤沥青中3,4-苯并芘的影响

研究了单种溶剂、混合溶剂对3,4-苯并芘的溶解选择性及煤沥青溶解量。并以顺丁烯二酸酐为改性剂、硫酸为催化剂,考察了溶剂效应对降低煤沥青中3,4-苯并芘的影响。研究表明,环己烷、甲苯,环己烷、乙酸丁酯组成的混合溶剂具有较好的3,4-苯并芘溶解选择性和合适的煤沥青溶解量。当环己烷∶甲苯=2∶1（体积比）和环己烷∶乙酸丁酯=2∶1（体积比）为反应溶剂时,能够高效地脱除煤沥青中3,4-苯并芘,煤沥青中3,4-苯并芘降低率分别达到88.26%和90.83%。其原因认为是此类溶剂能使包裹在沥青颗粒内部的3,4-苯并芘释放出来,且3,4-苯并芘与改性剂能够形成均相反应体系,大部分不具有致癌性的高相对分子质量环芳烃与改性剂之间形成两相体系,从而提高了改性剂与3,4-苯并芘的有效反应。     

柱层析法分离高温煤焦油中的轻质组分

煤焦油中的轻质组分主要指1—4环的芳香族化合物,一般被用来分离和提纯精细化学品,实现高附加值利用。对于结构组成复杂性的煤焦油来说,溶剂萃取成为研究煤焦油组成和结构的必要而有效的手段。柱层析技术可以实现化合物的富集与分离,对于化合物的总数超过一万种,但质量分数超过1％的化合物仅有十来种的煤焦油来说,是一种较为理想的选择。建立了溶剂萃取-柱层析分离-现代仪器检测的研究方法,有助于从分子水平上揭示煤焦油化合物的赋存形态,有望成为研究煤焦油的结构和高效清洁利用的有效方法。     

甘肃天祝煤加压热解焦油组成与性质的研究

在积分反应器中，制得甘肃天祝煤的热解焦油。采用化学方法和高效液相色谱、核磁共振仪等现代测试技术对在不同热解压力、气氛等工艺条件下所得焦油的组成和性质进行了各种参数的测定分析。结果表明：提高热解压力，在两种气氛（Ｎ＿２和Ｈ＿２）中会使焦油中的轻质组分特别是ＢＴＸ（苯、甲苯、二甲苯）和ＰＣＸ（苯酚、甲酚、二甲酚）显著增加，从而提高了油品质量；焦油的平均分子量减少；焦油总的平均分子芳环数在１～２之间居多，芳环侧链最长的链为三个键。     

煤焦油加氢脱硫催化剂的研究进展

随着石油资源的日趋减少,煤焦油加工技术受到关注。汽车尾气中含有的硫化物严重污染环境,如何高效脱除煤焦油中含硫化合物的硫原子是开发煤焦油加氢脱硫催化剂的研究重点。简述煤焦油中含硫化合物的分布状况及其特点,并分别从贵金属、非贵金属、过渡金属磷化物、氮化物、碳化物及金基双金属催化剂方面综述煤焦油加氢脱硫催化剂的研究现状,针对煤焦油中含硫组分复杂多样的特性,提出研发高效和高活性煤焦油加氢脱硫催化剂的新方向。     

碳纤维用基体前驱体煤沥青的改性研究

煤沥青经喹啉萃取后,以三氟化硼乙醚和硝基苯作为催化剂,在氮气氛下热缩聚制得改性沥青,并对改性沥青的工艺进行初步研究;利用FT-IR、热分析仪对改性沥青的结构和热稳定性进行了分析。结果表明改性后沥青脂肪族侧链明显减少,芳构化程度增加,热失重率减小,适合用于制备碳纤维。     

An investigation of the use of size exclusion chromatography for the determination of molar mass distributions and fractionation of coal tars

The use of size exclusion chromatography (SEC) for the determination of molar mass distribution and fractionation of coal tars has been investigated. The construction of a calibration graph based on typical components of the tars for use in the determination of molar mass distributions has revealed anomalously low retention volumes for phenols and amines when THF is used as the mobile phase. Consequently the molar mass distribution for a tar with a high phenolic content was not reliable when determined in THF but chloroform was shown to be a suitable solvent for this purpose. However the effect was used to fractionate the tar into two components, one of which contained a mixture of mainly phenols and long chain paraffins while the other was composed predominantly of polynuclear aromatics. A coke oven tar of low phenolic content was also fractionated into two components according to molecular weight and the fractions characterised in detail.     

氢气在煤焦油中平衡溶解度的研究

在温度323.2 K～623.2 K,压力2 MPa～10 MPa的反应条件下,根据气液平衡原理,利用高压反应釜测定了氢气在煤焦油中的平衡溶解度.讨论了温度和压力对氢气在煤焦油中平衡溶解度的影响.在不同的温度和压力条件下,氢气在各煤焦油中平衡溶解度的变化趋势不同.这些物性数据填补了国内数据库有关煤焦油方面的空白,为煤焦油在浆态反应器中催化加氢的工业化设计提供了基础物性数据.     

中低温煤焦油加氢过程中沥青质组成与性质

以中低温煤焦油为原料,采用小型固定床连续加氢反应装置进行2 500 h全馏分加氢实验,研究煤焦油加氢沥青质组成与性质随加氢反应器运行时间延长的变化规律。结果表明:随反应时间的延长,催化剂活性逐渐降低,煤焦油沥青质脱除率降低,加氢沥青质S和N杂原子含量以及Fe和Ca金属含量均增加,脱除率均降低,在一定温度范围内,提高反应温度可以提高煤焦油沥青质加氢转化性能,但也促进大分子量的沥青质生成;此外,随反应时间的延长,加氢沥青质芳香度(f_A)增大,H和C原子比降低,说明加氢沥青质缩合度提高,另外,加氢沥青质分子量逐渐增大,甚至超过原生沥青质,说明部分沥青质发生缩聚反应;反应后期,沥青质缩聚反应加剧,金属Fe和Ca易沉积在催化剂上,催化剂失活严重。     

煤焦油深加工综述

面对中国多煤缺油的境界,煤焦油的深加工不仅可缓解石油资源紧缺的压力,而且可有效的解决煤热解行业长期污染环境及困扰焦化行业的难题,详细阐述了国内外煤焦油的加工工艺技术情况、发展现状、加工工艺流程、技术路线及煤焦油深加工的主要发展方向,为国内煤焦油的进一步深加工研究和应用提供了理论依据。