超临界甲醇对褐煤液化预处理的试验研究

利用高温高压装置研究了超临界甲醇对锡林浩特褐煤的处理过程,考察了温度、压力、催化剂及脱灰处理等因素对褐煤处理效果的影响,同时通过对萃取物和萃余残煤分别进行红外光谱表征和化学分析,探讨了处理过程中褐煤含氧官能团的脱除规律.结果表明,以NaOH为催化剂,反应压力9.0MPa,温度310℃,即达到甲醇的超临界状态时,煤的平均萃取率可达22.47％,此时停留时间为60min为宜,溶煤质量比约为5∶1;在温度300C、压力8.5 MPa以上,煤中的羧基和酚羟基基本脱除完全,而羰基的脱除率为10.74％;当温度达到330℃时,羰基的脱除率最高,为32.28％.     

褐煤直接液化工艺技术研究

褐煤液化将是能源发展的一个重要方向,尤其对褐煤资源丰富,石油短缺的国家和地区具有调整能源结构和使能源独立自给的重要战略意义.     

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。     

褐煤超临界甲醇萃取试验研究

为实现褐煤的高附加值利用并进一步了解褐煤的组成结构,利用超临界甲醇对内蒙古胜利褐煤进行了萃取,考察了温度对萃取物产率的影响。采用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)分析了萃取产物的化学组成。结果表明:超临界甲醇萃取产率随温度升高而增加;GC/MS检测到产物主要包括含氧化合物(主要为酯、酚、酮类化合物)、脂肪烃类化合物(主要为正构烷烃、芳香族类化合物主要为1～6环的稠环芳烃及其烷基取代衍生物)、芳香族类化合物及含杂原子化合物(主要以含氮化合物和含硫化合物为主)。     

日本褐煤液化技术的进展

介绍了日本神户制钢公司针对褐煤应用技术的研发进展,包括BCL工艺及相关的UBC、HPC等新技术,简单评述工艺原理和技术特征。     

胜利褐煤中氧在液化预反应中脱除的研究

在容积为0．5L震荡式高压釜中对内蒙胜利褐煤液化预反应阶段氧的脱除进行了研究，当温度为330，360，400，430℃时，考察了4种催化剂(Fe2O3、碳窑口黄铁矿、MnO2和MnO3)的脱氧效果，并与无催化剂下相同反应条件的脱氧效果进行了比较，研究表明：氢压1 MPa无催化剂在360～400℃的反应条件下，液化深度不大，脱氧率较适宜。     

褐煤与液化残渣共热解对煤气组成的影响研究

为了实现煤直接液化残渣的高值化利用,以褐煤及残渣的热解特性差异为基础,进行褐煤与残渣的共热解试验研究,考察了不同的褐煤/残渣配比和不同热解温度对热解煤气组成的影响,并分析了共热解过程对煤气组成的协同作用规律。结果表明:在600℃,褐煤/残渣的配比为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5的条件下,褐煤与液化残渣共热解对H2和CO2产出存在负协同作用,对CH4和CO产出存在正协同作用,7∶3和6∶4的配比对CmHn产出起到正协同作用,其他配比为负协同作用,发生最大协同作用的配料比为7∶3~8∶2。在配比为7.5∶2.5,温度为500~800℃条件下,共热解对H2、CO2和CmHn产出存在负协同作用,对CO产出存在正协同作用,500~700℃对CH4产出起到正协同作用,750~800℃对CH4产出起到负协同作用。发生最大协同作用的温度为550~600℃。     

大有高硫褐煤直接液化试验研究

介绍了大有高硫褐煤直接液化的试验结果，发现大有煤含有的高硫分在直接液化中有相当好的催化作用；选择出大有高硫褐煤直接液化的最佳条件。     

褐煤超临界醇解反应与产物组成分析

锡林浩特褐煤在300℃下以碱为催化剂进行超临界醇解反应,醇解产物经后处理,得到水溶性有机物和固体醇解产物.固体醇解产物以正己烷、乙醚、甲醇和THF为萃取剂进行分级萃取,分别得到各级可溶物,用GC/MS对水溶性有机物和各级可溶物进行了检测,通过分析检测到的化合物,认为在设计的超临界醇解反应中褐煤主要是醚桥的断裂,而使其溶解性大增.     

实验室条件下褐煤生物气生成的化学影响因素

在实验室条件下,分别添加0.2 mol/L乙酸钠、0.2 mol/L甲酸和5 mg/L酵母浸出液作为外源碳源,研究煤层本源菌作用下褐煤生物气生成潜力和生成过程中的化学影响因素。结果表明,软褐煤和硬褐煤中有机物质都能作为独立碳源生成生物气,软褐煤生成速率（0.18 mL/(g·d)）大于硬褐煤（0.13 mL/(g·d)）,其组分均主要由CH4和CO2组成。有机碳源的加入对褐煤生物气生成速率和气体组分影响各异。0.2 mol/L乙酸钠可以提前甲烷的初始生成时间,同时提高生成速率,显著增加CH4含量,但总体不会影响煤样本身产生的甲烷量;0.2 mol/L甲酸不仅可以激活产甲烷菌活性,而且可以有效增加褐煤生物气产量和CH4含量,且成熟度低的软褐煤增加的效果更明显;5 mg/L酵母浸出液对产甲烷菌有抑制作用。氯仿沥青A含量高可能是导致软褐煤生物气产率高的主要原因;DOC对褐煤生物气生成影响不大。研究认为煤基质中底物可利用性和外源有机碳源类型是影响地下煤层中甲烷生成的重要因素。     

蒋家河煤矿瓦斯地质规律影响因素分析

从含煤岩系沉积环境、煤的变质程度、煤层围岩特征、地质构造、煤层埋藏深度、水文地质条件等几个方面分析了影响蒋家河煤矿煤层瓦斯含量的因素,探索了瓦斯的赋存规律,为矿井的安全生产和瓦斯综合治理等提供可靠参考。     

煤直接液化残渣与褐煤共热解动力学研究

为了解决煤炭液化残渣在热解过程中软化熔融并剧烈膨胀导致难以利用的问题,在温度范围为30 ～900℃,升温速率分别为10、20、30、40℃/min的情况下,借助热重分析仪对煤直接液化残渣与褐煤进行程序升温共热解试验,采用Doyle法分析共热解动力学,将动力学结果与共热解协同作用进行关联.结果表明:共热解过程可用3个串联的一级反应描述,温度区间分别为200 ～310、310～470、470～900℃,其中310 ～470℃对应共热解反应的活泼分解阶段,反应活化能(40 ～ 50 kJ/mol)远大于低、高温反应活化能(10 ～20 kJ/mol).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,增大了热解失重率,使共热解反应在300 ～550℃表现出正协同作用.     

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。     

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。     

热处理和添加煤焦油对褐煤可磨性与可浮性影响的研究

褐煤表面具有很强的亲水性,导致其在常规浮选条件下很难得到有效浮选。试验在对难浮褐煤进行热处理的基础上,采用在干法球磨褐煤过程中添加煤焦油的方法对其进行预处理,并分别研究了热处理和添加煤焦油对褐煤可磨性和可浮性的影响。HGI可磨性指数测试试验表明,在热处理条件下,褐煤的水分越少,HGI指数越低;添加的煤焦油越多,HGI指数下降幅度越大。褐煤预处理后的浮选试验表明,煤焦油用量越多,精煤灰分越低,可燃体回收率越高。FTIR光谱分析得出,热处理和添加煤焦油后褐煤的疏水性都得到增强。     

巷道掘进扰动效应影响因素研究

深部开采条件下,后掘巷道对先掘巷道掘进扰动影响较大。针对巷道围岩强度、水平距离、垂直距离等影响巷道掘进扰动效应的因素,采用数值模拟和现场实测等手段进行研究。结果表明:岩体内摩擦角和内聚力的增加能够有效削弱巷道间的扰动效应,而抗拉强度对于掘进扰动几乎没有影响;5倍硐径间距以上时,相较于巷道间垂直距离,水平距离的增加能够显著减弱巷道间的掘进扰动效应;水平距离增加对掘进扰动的削弱效应在竖直方向上分布不同,当先掘巷道位于后掘巷道上方时,水平距离的增加能够更为有效地减弱掘进扰动影响。在此基础上提出巷道群围岩控制的最优空间关系确定方法,对工程实践具有一定的指导意义。     

细粒褐煤干燥的影响因素研究

利用红外水分仪对3mm以下细粒褐煤进行干燥实验,主要研究了粒径、温度、灰分和重介质对干燥效果的影响,并使用有效水分扩散系数对干燥效果进行动力学分析,结果表明:温度和粒径对细粒褐煤干燥效果有重要影响,随着粒径的减小,干燥速率增大,有效水分扩散系数减小;随着温度的升高,干燥速率增大,有效水分扩散系数增大;灰分含量的提高,使干燥速率降低,有效水分扩散系数减小;添加重介质(磁铁矿粉和磁珠)后,干燥性能会变强,其中加磁珠时干燥效果最好,在磁珠含量占50%时可以达到最佳的干燥效果。     

岩石气态水吸附特性及其影响因素实验研究

吸水是导致岩石尤其是含黏土软岩变形乃至破坏的最重要的诱因之一.本文通过对采自国内三个不同矿区的若干深部软岩样品进行气态水吸附实验,得到了三组不同类型岩石的气态水吸附曲线;通过对吸水曲线进行回归拟合建立了各类岩石的吸水特征函数,对比分析得出岩石的气态水吸附随时间的动态变化规律.此外,结合X射线衍射实验、扫描电镜实验及压汞实验,得到了岩样的矿物组成、微观结构及孔隙率、孔隙分形维数等重要参数,综合分析了各因素对岩样气态水吸附特性的影响.研究结果表明,三种岩石样品气态水吸附随时间动态变化均表现为减速吸水过程,并可以用负指数函数进行拟合.三种岩样吸水能力差异显著,按大小排序依次为:大强砾岩＞沙吉海泥岩＞哈拉沟砂岩.黏土矿物成分的含量越高,岩石的吸水率、吸水速率就越大;而黏土矿物成分中,蒙脱石又对岩石吸水起到至关重要的作用.岩样的有效孔隙率越大,其吸附气态水的能力越强;岩样的有效孔隙结构越复杂,其吸附气态水的能力越弱.