新疆艾丁褐煤直接液化反应动力学

为研究褐煤直接液化反应动力学,在100 m L微型高压釜中,对艾丁褐煤进行等温加氢液化实验研究,建立了褐煤直接液化反应的动力学模型,并通过Origin软件回归出各反应速率常数及相应的活化能和指前因子。结果表明,煤中的反应组分生成各产物的反应速率顺序为:非酚油沥青质酚气体;反应组分M1主要生成非酚油和沥青质,是直接转化成非酚油和酚的主要来源,沥青质向非酚油的转化是非酚油产率增加的速率控制步骤,沥青质向酚的转化速率是酚产率增加的速率控制步骤,实行分级加氢液化更有利于控制和提高非酚油和酚的产率;褐煤中仅生成CO2的组分M2在一定温度条件下,短时间即可转化为CO2,并转化完全;液化反应中反应组分(M1)向气体(Gas)转化,以及沥青质(PAA)向酚(Phe)转化过程对温度较敏感。     

溶剂供氢性对艾丁低阶煤直接液化低级酚生成的影响研究

低级酚的分离可提高煤炭直接液化的经济性且降低液化油后期加工的氢耗,从而增强煤炭直接液化技术的竞争力。配制不同比例的四氢萘、十氢萘混合溶剂并将其作为艾丁低阶煤直接液化的供氢溶剂,在高压釜四氢萘溶剂条件下进行艾丁低阶煤直接液化对比实验,以考察对低级酚生成的影响。研究结果表明:四氢萘与十氢萘比例为1∶1时,因溶剂供氢能力不足,煤液化反应发生结焦现象;当四氢萘与十氢萘比例为3∶1时,虽混合溶剂的供氢性比四氢萘溶剂降低,但反应取得了较好的效果,相比较完全四氢萘溶剂条件下粗酚产量能(IBP～230℃)明显提高,低级酚产量几乎相同,不同种类的低级酚产量略有差别,油产率、转化率出现了一定程度的上升,气产率略有下降。艾丁低阶煤加氢液化产物中的低级酚包括苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、2,3-二甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚和3,5-二甲酚,而十氢萘的加入虽减弱溶剂的供氢性,但未对低级酚产量产生明显影响。     

磁性SO42-/TiO2/Fe3O4/PAL固体酸催化剂的制备及其催化酯化性能

以凹凸棒石黏土(PAL)为载体,通过沉淀法和溶胶法负载Fe3O4和TiO2前驱体,随后酸化、煅烧制备了磁性SO42-/TiO2/Fe3O4/PAL固体酸催化剂。利用XRD、TEM、FT-IR、EDX和SQUID对催化剂进行表征,并用于催化乙酸正丁酯的合成。考察了Fe3O4、PAL、TiO2含量和煅烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,SO42-/TiO2/Fe3O4/PAL固体酸催化剂具有较高的催化活性和较强的磁性能,磁性材料和载体提高了催化剂活性,对乙酸正丁酯的合成反应活性高达93.9%,使用7次,其酯化率仍能达到79.4%。     

新疆淖毛湖煤直接加氢液化特性的研究

为获得新疆东疆地区丰富煤炭资源合理高效利用的途径,分析了新疆淖毛湖煤的煤质特点,进行了新疆淖毛湖煤直接加氢液化特性的研究。以新疆淖毛湖煤和四氢萘为原料,在2 L高压釜中进行加氢液化试验,考察了反应温度、反应压力、停留时间以及催化剂对氢耗率、气产率、转化率、油产率和沥青类物质产率的影响规律。结果表明,新疆淖毛湖煤具有高挥发分,高镜质组含量和高氢碳比的煤质特征,特别是加氢液化的活性组分高达96.4%; 420℃,15 MPa和60 min的反应条件下,煤的转化率可达93%,油产率65%,是一种直接加氢液化的优质原料。直接加氢液化过程中,普通铁系催化剂的添加体系有利于350℃轻质馏分油生成,气产率,水产率和氢耗率均呈现小幅增加; 420℃前后的2段反应温区,温度变化对液化效果及产物分布影响呈现显著差异;反应压力对转化率和油产率的影响缓和,高氢压有利于沥青类物质向油和气转化,也有利于350℃液化轻质馏分油生成;30 min,淖毛湖煤呈现出良好的液化效果和反应性能,60 min,有利于沥青类物质向气和350℃的轻质馏分油转化,停留时间进一步延长将引发沥青类物质的缩聚反应和液化油的过度加氢,导致油产率降低。淖毛湖煤直接加氢液化特性的研究为淖毛湖煤加氢液化工艺放大研究提供了基础数据,也为新疆立足本区资源优势,促进经济发展提供了技术参考。     

超临界水中褐煤液化的影响因素与规律研究

为了研究褐煤在超临界水中液化的可能性及其影响因素,在WFY-2型高压反应釜装置中开展了不同温度、催化剂及煤样粒径条件下的褐煤液化实验.试验结果表明,褐煤在超临界水中液化能够产生油类,当温度达到374℃时,褐煤液化反应加快;催化剂KOH使褐煤的转化率最高达到79.60％;煤样粒径越大,褐煤转化率越低,油收率越高.因此,在超临界状态下选择粒径为2.0～4.0 mm的褐煤并添加催化剂KOH对褐煤转化成油类效果最佳.     

硫酸盐和硫化物对煤液化的催化作用

硫酸盐(S^6 )和硫化物(S^2-)对烟煤和褐煤液化的催化活性人们已作过研究。此外，还研究了这两种煤在液化过程中有四氢化荼时的催化作用。所用的专门催化剂是作为硫化物的FeS2和作为硫酸盐的Fe2O3(SO4)^2-和硫酸铵。不同种类煤的液化是通过使用一个70ml的高压釜，在H2或N2的10MPa初始压力下，以及在有这些催化剂和作为供体溶剂的四氢化荼存在的情况下进行的。这些催化剂固有的活性，通过在煤液化过程中从四氢化荼中得到的产物种类来测定。对于四氢化荼的加氢作用和加氢裂化，催化齐3Fe2O3(SO4)^2-一显示了很高的活性，FeS2则活性稍低，而硫酸铵只有在四氢化荼脱氢时才显出活性。研究结果还表明，催化剂的加氢液化作用首先发生于与分子氢的反应而不是通过供体溶剂的参与。     

炼锌残渣与助剂硫对神华煤催化性能的研究

进行了炼锌残渣与助催化剂硫对神华煤催化性能研究,发现助催化剂硫的添加能够明显提高反应转化率和液化油产率.催化剂的最佳用量可通过相应条件下转化率、油产率、气产率、氢耗、催化剂成本几方面进行经济核算获得.研究发现,随着催化剂用量的增加,沥青烯的产率减少,而前沥青烯的产率增加,这是由于催化剂对活性较差煤液化过程中的不同慢反应历程的强化程度不同而造成的.     

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。     

温度对不同煤直接液化性能的影响

研究了温度对褐煤、长焰煤和气煤直接液化性能的影响,并讨论了它们的最佳液化温度。实验结果表明：随着温度的升高,褐煤液化总转化率先增加,再减小,长焰煤和气煤的液化总转化率均增加;三种煤的油收率均先增加再减小,沥青烯产率均减小,水产率基本保持不变,气产率和氢耗率均增加。褐煤、长焰煤和气煤适宜液化的温度分别为430℃、440℃和450℃。     

水热处理对褐煤加氢液化反应性的影响研究

 通过四个温度下水热处理后的褐煤煤样加氢液化反应试验，研究了水热处理对褐煤加氢液化反应性的影响。结果表明：（1）200?250℃为褐煤加氢液化的较好水热处理温度，获得了相对良好的液化效果。（2）在本试验条件下，水热处理温度为200℃时总转化率和油、气产率相对最高，分别达到84.08%和79.29%；沥青烯和前沥青烯产率相对较低，为5.41%。当水热处理温度大于250℃或小于200℃，液化反应性均降低。     

煤油共炼双组分溶剂油煤浆黏温特性及液化反应性

煤油共炼技术是煤与劣质油清洁高效利用的重要途径.以循环溶剂、 石油基重质油和褐煤为研究对象,考察了油煤浆浓度、溶剂性质、双组分溶剂(循环溶剂和重质油)配比对油煤浆黏温特性的影响,研究了双组分溶剂油煤浆的液化反应性.结果表明,随温度升高,油煤浆黏度迅速降低至较低值;相同条件下,浓度越大,黏度越大.双组分溶剂油煤浆流变特性...     

煤矸石浆液脱除燃煤烟气中SO2的研究

运用煤矸石中含有丰富的碱性物质和化学吸收技术，对煤矸石浆液脱除燃煤烟气中SO2的影响因素进行了研究.得出煤矸石可有效脱除低浓度烟道气中的SO2，脱硫的适宜条件：浆液浓度20%、颗粒直径在208 μm 左右、初始pH=5.5、反应温度80 ℃、有效反应时间可持续1 h，最高脱硫率达75%左右.     

焦炉煤气中富甲烷气与二氧化碳催化转化制合成气

在固定床流动反应器中用一种工业Ni/Al₂O3催化剂考察了模拟无氢焦炉煤气中甲烷与二氧化碳转化反应的工艺条件,在反应温度为700~1 000 ℃,压力为0.1~0.6 MPa,CO₂/CH₄比例为1.0~2.5范围内,甲烷转化率随温度和CO₂/CH₄比例升高而增大,随压力增大而下降,理想空速为2 700 h^-1,理想CO₂/CH₄比例为2,甲烷转化率可达100 %.XRD分析表明,Ni/Al₂O₃催化剂在反应过程中有一定的积碳生成,但是容易再生.     

水蒸气对O2/CO2气氛下煤焦燃烧特性的影响

在热重分析仪上进行O2/CO2/H2O气氛下淮北烟煤煤焦与内蒙古褐煤煤焦的燃烧实验,分析水蒸气浓度、氧气浓度等参数对煤焦燃烧特性的影响,并对其进行燃烧动力学分析。结果表明,在相同氧浓度下,水蒸气的存在使煤焦的DTG曲线峰值向低温区偏移,着火温度、燃烬温度降低。褐煤煤焦综合燃烧特性指数升高,但烟煤焦综合燃烧特性指数先降低后升高,这主要是由水蒸气的低摩尔比热容及水蒸气与煤焦的气化反应共同决定的。在相同水蒸气浓度下,烟煤焦与褐煤焦综合燃烧指数随氧浓度的升高而增大,着火温度、燃烬温度均降低,表明提高氧浓度可改善O2/CO2/H2O气氛下煤焦的燃烧特性。     

固体超强酸SO42-/TiO2光催化降解喹啉研究

难降解有机污染物的处理是目前环保技术研究的一大热点。此类污染物可生化性差,常规的处理技术难以去除。本文用硫酸浸渍的方法对TiO2进行改性,形成固体超强酸SO42-/TiO2,以喹啉为研究对象,采用正交设计安排实验,考察此类催化剂对杂环类有机化合物的降解效果。实验结果表明,采用固体超强酸光催化降解喹啉的最佳条件为:硫酸浓度为0.25mol/L、焙烧温度为500℃、催化剂浓度为0.2g/L、喹啉初始浓度50mg/L,此时喹啉的降解效果最好,降解率为79.8%。     

负载型MnOx/Al2O3催化剂低温下脱除烟气中单质汞特性

针对燃煤烟气中单质汞(Hg0)因不溶于水很难去除的问题,以浸渍法制备的负载型MnOx/Al2O3为催化剂,在固定床实验台架上,考察前驱体、负载量、煅烧温度、反应温度和烟气成分对Hg0的催化氧化影响;采用N2吸附/脱附、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征。结果表明,硝酸锰浸渍催化剂的脱汞效率优于醋酸锰浸渍催化剂,催化剂的主要活性成分为MnO2;MnOx的表面形貌和存在形态是硝酸锰浸渍催化剂脱汞性能优于醋酸锰浸渍催化剂的主要原因。较低负载量下,前驱体对脱汞效率的影响较大;随着负载量的增加,其差异逐渐缩小。MnOx/Al2O3催化剂的最佳反应温度和煅烧温度分别为150 ℃和400 ℃。烟气中的O2能够补充催化剂消耗的晶格氧,促进Hg 0的催化氧化;NO,SO2和H2O均对脱汞产生抑制作用,其中SO2的抑制作用最大,H2O次之,NO最小。     

氧浓度对褐煤低温热解产物的影响

为研究不同氧浓度对褐煤低温热解提质产物的影响,在550℃温度下,进行了0~16%(每间隔2%)氧浓度下的固定床热解试验。结果表明,氧气的氧化供热作用促进气体和液态产物的生成;当氧浓度达到12%时,液态产物产量达到最大,当氧浓度过高时,液态产物发生二次反应的作用加剧,液态产物产量减小;氧浓度达到10%时,样品开始出现局部燃烧,氧气的消耗加剧,固体产物质量减少最快,气体产物质量增长最快,并且固定碳的减少使得提质后煤中灰分增加,导致热值下降,因此在有氧气氛下需降低提质温度及提质反应时间。研究同时表明,氧浓度的升高有助于脱除褐煤中大分子物质中的杂环氮,且在有氧气氛下低温热解可以有效脱除不饱和芳香结构物质。     

针对SO_2脱除的煤基活性炭结构及表面优化调控

以神华褐煤为原料,ZnCl_2为活化剂,采用化学活化法制备煤基活性炭,并通过NaOH溶液改性调控活性炭表面的化学官能团,进行烟气中SO_2吸附的研究。利用扫描电镜观察活性炭的表观形貌,利用低温N_2吸附法表征活性炭的比表面积及孔隙结构,利用红外光谱和Boehm滴定法考察活性炭的表面化学官能团。基于响应曲面法(RSM),对煤基活性炭的制备工艺参数进行了详细探究,建立了炭化温度、炭化时间、升温速率对活性炭比表面积的预测模型。通过响应曲面法得到/min,炭化时间3 h。得g。考察NaOH溶液浓度对煤基活性炭的孔隙结构、表面化学官能团及SO_2吸附量的影响机制。结果表明,NaOH改性后活性炭的表面更加凹凸不平,孔结构被剧烈破坏,活性炭的孔径主要分布在0. 5～0. 6,0. 7～0. 9和1. 0～4. 0 nm范围。在20%NaOH浓度改性时,活性炭具有最高的比表面积(681 m~2积(292 m~2比表面积和孔容下降。随着NaOH浓度的增加,活性炭表面的羧基、羟基等酸性基团的含量下降,而羰基等碱性基团的含量则明显增加。30%NaOH浓度处理样品的碱性基团含量最高,可达到g。进一步对活性炭的微孔比表面积、碱性官能团含量与SO_2吸附量的相关性进行分析,发现SO_2吸附量与微孔比表面积和碱性官能团含量都呈现正线性相关关系,且碱性官能团含量的相关性高于微孔比表面积。因此,表面碱性官能团和微孔结构有利于SO_2在活性炭表面的吸附。