生物质与煤共热解研究现状

综述了近年来国内外煤与生物质共热解的研究现状。当生物质与煤共热解过程中存在协同反应时,能够将生物质中的氢有效地转移到煤热解过程中,改善煤热解过程中产物的性质,提高煤的热解效率。后续对生物质与煤共热解的研究可以考虑适当的方法,如添加合适的催化剂等来促进协同反应的发生。     

低阶煤催化热解研究进展及展望

为推动煤催化热解技术的发展,论述了金属类催化剂、负载类催化剂和煤基催化剂的催化机理及其对煤热解转化特性、产物分布的影响。根据催化机理不同,将煤催化热解工艺分为直接催化热解工艺、间接催化热解工艺和热解产物催化热解工艺,并论述了各工艺的研究现状。过渡金属、分子筛可改变低阶煤热解产物分布,提高焦油产率;金属氧化物催化剂可提高热解转化率,调节气体产品分布,提高气相产品收率。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,提高热解焦油产率,影响气相产物分布。首次提出煤直接液化残渣与煤混合热解所产生的正协同作用也可看成是一种对煤热解的正向催化。     

生物质热解液化制备生物油技术研究进展

介绍了国内外生物质热解液化工艺、主要反应器及其应用现状;简述了生物质催化热解、生物质与煤共热解液化、微波生物质热解、热等离子体生物质热解几种新型热解工艺;并对目前生物质热解动力学研究进行了总结;对未来生物质热解液化技术的研究进行了展望。     

生物质与聚合物、煤共热解研究进展

综述了近几年来生物质与其它物质如煤和聚合物共热解的研究进展。通过对生物质、煤和聚合物的单独热解以及同煤和其它聚合物共热解的大量文献报道结果进行比较发现:生物质与许多聚合物共热解具有协同作用,可以降低液体产物的含氧量,提高热解液相产率等。显示出生物质与某些聚合物共热解比单独热解具有一定的优势;并比较了煤和生物质共热解产生的现象,得到煤和生物质共热解难以产生协同作用。本文作者结合现阶段的研究成果,提出生物质与煤采用两步法热解工艺的思路,使生物质材料的氢有可能转移到热解煤的产物中,以改善煤热解过程中液体的性质,对今后生物质与煤及聚合物共热解的研究方向提出了自己的建议。     

水热催化液化制备生物油研究

生物质水热液化技术是最具有发展前景的生物质液化技术之一,可以将生物质直接转化为高品位气态、液态和固态产物。生物质液化过程中催化剂可以适度地降低反应温度和反应压力,加快反应速率,增加液化油的生成量,并且具有改变产物组成从而抑制焦炭的形成、提高液化油的品质等功效,本文主要对近年来水热液化制备生物油过程中各类催化剂进行了综述,着重介绍了均相催化与非均相催化对生物油性质的影响及使用情况并探讨了其催化机理,指出研究催化剂对水热液化具有重要的意义。     

煤和生物质共热解研究现状

煤和生物质共热解能够提高煤的利用效率,从而实现煤炭资源的综合、洁净和高效利用。生物质是富氢物质,煤和生物质共热解在某一温度发生同步热解,使生物质中富余的氢可能转移到煤中从而发生协同作用。本文综述了近年来国内外煤和生物质共热解的研究进展,考察升温速率对煤和生物质共热解协同作用影响研究及煤和生物质共热解对固、液、气体产物的影响研究。     

生物质快速热解液化新技术

介绍了催化热解、混合热解、临氢热解三种生物质快速热解液化新技术。分析了成功的催化热解过程需要满足的准则,介绍了一些催化热解的催化剂。报道了生物质与煤共热解液化的部分结果。对美国天然气技术研究院近期开发的临氢热解(或加氢热解)技术进行了详细报道,列出了主要的技术指标。要使这些新技术走向工业化,还有大量的工程技术问题要解决。     

褐煤与秸秆共热解的研究

选用小麦秸秆与褐煤进行共热解实验。主要考察生物质掺混比对共热解产物及热解特征参数的影响。结果表明:生物质与煤具有不同的热解温度范围。从DTG曲线可知,共热解过程中生物质先于煤进行热解。随着生物质掺混比的增加,生物质的热解特征增强,且共热解产物收率与掺混比呈线性关系。因此可初步判断:在慢速热解条件下,生物质与煤在共热解过程中不存在协同作用。     

预处理生物质催化热解制取生物油的研究进展

总结了常见的生物质预处理方法,分析了不同催化剂的添加对生物油特性的影响,最后讨论将生物质预处理和催化热解联合作用对热解过程及产物的影响。认为合理的生物质预处理方法能改善生物油的品质,应结合生物质原料特性"因材施教";同时应深入探究催化剂在热解过程中的作用机理,从而选择最佳的预处理方法和催化剂进行联合热解,达到优化生物油特性的目的。     

四种原料生物油-酚醛树脂胶粘剂特性研究

利用生物质快速热解液化产物制备燃料或化工产品已成为国内外的研究热点。将四种生物质原料(落叶松、杨木、棉秸秆和玉米秸秆)快速热解液化产物作为苯酚替代物,由此制备出不同种类的热解生物油-PF(酚醛树脂)胶粘剂,并探讨了胶粘剂胶接强度与热解生物油组成的关系。结果表明:落叶松热解生物油-PF胶粘剂的胶接强度最大(1.277 MPa),玉米秸秆热解生物油-PF胶粘剂的胶接强度最小(1.021 MPa);胶粘剂的胶接强度主要与热解生物油中酚类物质含量有关。     

煤与生物质共液化研究进展

重点介绍了木质素结构及其液化、煤与木质素共液化工艺及研究进展。同时还介绍了煤与其它生物质的共液化情况,对煤与生物质共液化研究发展方向以及目前面临的一些问题作了简要叙述。     

胜利煤与秸秆共液化的研究

选用胜利褐煤和玉米秸秆为原料,在高压反应釜内,对其共液化反应性进行了研究。利用索氏抽提对液相产物进行了分离,系统地考察了反应温度、原料配比、初始氢压和反应时间对胜利煤和秸秆共液化的影响。研究结果表明:秸秆能够有效地促进胜利煤的转化,提高油产率。在反应温度420℃、初始氢压9MPa、秸秆/胜利煤质量配比=2/8和反应时间60min时,胜利煤和秸秆共液化的转化率和油产率分别为99.74%、65.30%。     

生物质热裂解和化学液化制燃料油技术现状及展望

综述了目前国内、外生物质转化为燃料油的研究状况.重点介绍了生物质热裂解液化、化学液化、生物质与煤共液化所采用的工艺路线和技术现状及制备的液化产物的性质.并详细介绍了对液化产物精制成燃料油所采用的技术路线.指出了目前生物质制备燃料油的技术难点和发展方向.     

Co-liquefaction of lignite and sawdust under syngas

Individual and co-liquefaction of lignite and sawdust (CLLS) under syngas was performed in an autoclave and the effects of temperature, initial syngas pressure, reaction time and ratio of solvent to coal and biomass on the product distribution of CLLS were studied. Sawdust is easier to be liquefied than lignite and the addition of sawdust promotes the liquefaction of lignite. There is some positive synergetic effect during CLLS. In the range of the experimental conditions investigated, the oil yield of CLLS increases with the increase of temperature, reaction time (10-30 min) and the ratio of the solvent to the feedstock (0-3), but varies little with the increase of initial syngas pressure. Accordingly, the total conversion, the yield of preasphaltene and asphaltene (PA + A) and gas, changes by the difference in operation conditions of liquefaction. The gas products are mainly CO and CO₂ with a few C₁-C₄ components. The syngas can replace the pure hydrogen during CLLS. The optimized operation conditions in the present work for CLLS are as follows: syngas, temperature 360 °C, initial cold pressure 3.5 MPa, reaction time 30 min, the ratio of solvent to coal and sawdust 3:1. Water gas shift reaction occurs between CO in the syngas and H₂O from coal and sawdust moisture during the co-liquefaction, producing the active hydrogen which increases the conversion of liquefaction and decreases the hydrogen consumption.     

超临界水液化褐煤研究进展

超临界水直接液化褐煤是高湿低阶褐煤高效转化与资源化利用的一个重要的发展方向。阐述了超临界水液化制油的优势,总结了液化过程中的热解反应、脱杂反应、缩聚反应等关键反应;重点论述了操作条件(温度、停留时间、压力、溶剂等)对反应过程的影响机理;针对油品质的升级,总结了催化剂在液化油升级中的应用,分析了煤本身所含的铁系催化剂的催化特点,总结了贵金属在催化升级中的研究现状及部分过渡金属合金的高效催化特性;强调了煤与生物质共同液化的协同作用。对液化过程中存在的问题进行了总结,并展望了未来的工业放大应用。     

煤与废塑料共液化技术研究概况

介绍了煤和废塑料共液化技术产生的背景、共液化理论及影响液化效果的主要因素,综述了国内外煤与废塑料共液化技术研究现状及前人研究所取得的一些成果。指出目前面临的主要问题是氢的有效转移、塑料的传热与结焦;今后的研究重点是煤-废塑料的相互作用、合适催化剂的制备、共液化反应机理等,认为煤与废塑料共液化对于合理利用煤炭资源和保护环境具有重要意义。     

Quantitative and qualitative analysis of products formed during co-liquefaction of biomass and synthetic polymer mixtures in sub- and supercritical water

The co-liquefaction of biomass and high-density polyethylene (HDPE) mixtures in sub- and supercritical water was studied in a 500 mL stainless steel autoclave. The effects of reaction temperature (613–713 K), holding time (0–80 min), water to biomass-HDPE ratio (4–10), water filling ratio (6–18 vol.%) and biomass-plastic composition (100/0, 80/20, 50/50, 20/80 and 0/100) on the liquefaction of biomass and plastic to oils were investigated in 15.2–27.1 MPa. At 653 K, the most important parameter for the oil yield was biomass/HDPE ratio in the feedstock, and oil yield close to 60 wt.% was obtained for the 20/80 weight ratio of biomass/HDPE mixture. In some cases, non-additive effects were observed, leading to higher yield of oils. Results showed that the addition of biomass to HDPE liquefaction could make the reaction conditions milder, and enhance the conversion of HDPE at lower temperature, implying the synergistic effect of biomass and HDPE. The oils were analyzed by GC-MS and Elemental Analyzer, indicating that the oil from co-liquefaction was better in quality, comparing with that produced from pure biomass.     

离子液体作用下褐煤与生物质在亚临界水中共液化

选用小麦秸秆和金沟褐煤作为实验原料在间歇式高压反应釜中进行液化实验,考察了不同温度、不同秸秆/煤比例下添加离子液体时小麦秸秆与褐煤共液化产物分布情况及硫的变迁行为。研究结果显示:当小麦秸秆和褐煤在亚临界水中液化时,添加离子液体1-丁基3-甲基咪唑氯盐[Bmim]Cl会降低正己烷不溶组分收率,但可以提高气体收率与总转化率。添加[Bmim]Cl后,随着样品中小麦秸秆比例减少,液化油收率、正己烷不溶组分收率、四氢呋喃可溶组分收率、气体收率与总转化率均呈下降趋势。添加 [Bmim]Cl后残渣中硫的相对含量增加,其他产物中硫的相对含量减小;添加 [Bmim]Cl后残渣中有机硫的相对含量以及气相中COS和H₂S含量都随温度升高而增加。     

秸秆与兖州煤共液化反应条件的研究

在高压反应釜内,以四氢萘为供氢溶剂,Fe2O3＋S为催化剂,研究了温度、反应时间、初始氢压、配比对兖州煤与秸秆共液化的影响。结果表明,提高反应温度,转化率、油产率增加;延长反应时间对转化率、油产率的影响较小;升高初始氢压,转化率、油产率刚开始增加,6 MPa以后增幅趋缓;在m（秸秆）∶m（兖州煤）=0.5∶9.5时,共液化的油产率为60.45%,比兖州煤单独液化的油产率提高了4.17%;在m（兖州煤）∶m（秸秆）=9.5∶0.5,440℃,8 MPa,90 min的条件下,共液化转化率和油产率达到最大,分别为83.58%和63.1%。