煤直接液化催化剂研究进展

我国煤炭储量丰富,煤液化制油技术是缓解我国一次能源结构中原油供应不足的措施。煤液化工艺的各种催化剂中,铁基催化剂以其高效、廉价及低污染而倍受青睐。非铁系催化剂有Sn和Zn水溶液、含碘的煤液化催化剂、碱金属氢氧化物或碳酸盐、Cr-Mo-Ⅷ族的加氢催化液化催化和硫转移剂等。概述了近年来煤液化技术在铁系催化剂研究、回收利用、制备工艺和预处理等方面的研究进展,综述了煤液化催化反应器研究状况。     

中国直接液化油煤浆及液化残渣流变特性研究进展

在煤直接液化工艺中,油煤浆和液化残渣的流变特性参数是工艺设计的重要基础数据之一。本文总结了我国液化油煤浆在常压常温、常压升温和加压升温条件下流变特性的研究进展和相应的流变模型,介绍了溶剂的性质、煤在溶剂中的溶胀、煤的热溶产物或初始液化反应产物等对煤浆体系黏度变化的影响,对开展我国液化油煤浆和液化残渣的流变特性研究,具有一定的指导意义。     

煤液化残渣中硫的迁移和转化研究现状及展望

为了解煤液化残渣利用过程中,硫化物迁移和转化规律,介绍了煤液化残渣中硫的来源及分布,总结了煤液化残渣在加氢液化、气化制氢、热解、燃烧等过程中硫化物的迁移和转化过程及影响因素,并对煤液化残渣中硫的迁移和转化的研究前景进行展望。结果表明,无机硫逐渐向有机硫转化,H2S是转化过程中的重要介质;H_2S、CS_2、SO_2等气态硫化物是煤液化残渣利用过程中的主要气态副产物;部分硫化物转化为大分子有机硫进入二次产品,影响产品质量和使用效果。为了合理有效地利用煤液化残渣,需寻找残渣中无机硫转化为单质硫或大分子有机硫的新方法,循环利用气体硫化物,开发新型煤液化催化剂,减少单质硫助剂使用量。     

煤直接液化残渣利用的发展现状和趋势

煤直接液化是煤在高温、高压及催化加氢的条件下生产液体燃料的一种技术。然而煤直接液化过程中,同时产生20%~30%的液化残渣。如何合理地利用煤液化残渣将影响煤直接液化工艺整体的经济性。目前,煤直接液化残渣的利用方式有气化制氢、燃烧、低温焦化、萃取回收重质液化油、制备碳材料等,同时煤直接液化残渣也可用于道路沥青改性。     

煤液化消耗水量计算

造气在煤液化过程占主要位置,比较德士古炉、壳牌炉的工艺特点,气化机理一致,通过炭,氢平衡计算煤液化耗水量。     

循环供氢溶剂在神华煤直接液化工艺中的应用

在神华煤直接液化工艺中,为达到理想的反应深度,煤直接液化反应需要供氢性能良好的循环供氢溶剂、氢气、煤粉及催化剂等原料。其中,经过预加氢处理后的循环溶剂,具有良好的供氢性能,使得煤直接液化反应条件温和。在煤直接液化过程中,溶剂起着溶解煤粒、溶胀分散、稳定自由基、提供和传递转移活性氢、稀释液化产物等作用。当前,提高循环供氢溶剂自身的供氢和传递氢能力是煤直接液化新技术开发的重点之一。     

煤中显微组分液化反应性研究进展

煤炭液化是目前可大规模采用的缓解我国石油资源供应紧张的有效方法.综述了国内外关于煤岩显微组分液化特性和机理的研究现状,讨论了显微组分性质对液化反应性的影响,提出了今后深化研究的方向,认为低煤级煤中惰质组的转化率和油收率不可忽视,只是反应条件与其他显微组分并不一致,且影响惰质组反应性的因素较为复杂.所以建议,不同显微组分的最佳液化条件与差异、煤中活性显微组分与惰性成分在液化过程中的相互关系、显微组分在液化反应过程中的协同效应及其表征等是值得今后深化研究的方向.     

煤直接液化过程中酚类的转化规律及检测方法

主要论述了低阶煤中各种酚羟基种类对煤液化过程的影响,以及煤液化产物中酚类产品的生成原因,并系统性地对煤液化油馏分中酚类产品的分布、分析检测方法及提取方法等进行了总结。     

煤直接液化技术开发新进展

煤直接液化技术作为石油替代的重要途径之一,长期以来一直受到人们的关注。本文结合世界上第一套煤直接液化工业示范工程的实践,划分和描述了煤直接液化技术的不同发展历程和煤直接液化技术的进展,对煤液化最新技术的开发过程、技术特点、试验情况和关键技术研究等进行了阐述,并指出了煤直接液化技术将在煤液化特性、分级转化、反应器大型化、工艺优化、主副产品结构优化等方向作为未来的研究开发方向。     

煤直接液化技术发展的化学脉络及化学工程挑战

从对煤直接液化的化学本质的分析入手,讨论了煤直接液化技术发展的化学脉络及所面临的化学工程挑战。作者认为,煤直接液化技术的化学本质是煤大分子结构在热场中裂解产生自由基碎片的速率和自由基碎片加氢的速率的匹配,这两个速率的差异决定了煤浆预热、煤液化反应,甚至高温条件下产物分离等过程的特征,决定了油收率、系统中物料结焦、物料输送等行为。     

用各种溶剂进行煤的溶剂分解液化

研究了不同煤化程度的煤用各种溶剂在氮气氛和370～390℃下的溶剂分解液化,以阐明溶剂在这种煤液化过程中的作用,并找出能有最高液化产率的合适溶剂。发现在这些条件下,产率在很大程度上既取决于溶剂也取决于煤的本性。芘和SRC—BS沥青对于在此温度下可熔且具有高流动度的三池煤是良好的溶剂。不过,芘对于伊特曼(Itamann)煤和太平洋煤效率较低。伊特曼煤须在更高温度下才熔化,太平洋煤则不熔化。讨论了溶剂分解液化的机理,包括煤和溶剂在反应温度下的本性,以便了解不熔煤在溶剂分解液化过程中取得高产率所需要的性质。发现对不熔煤进行高产率液化,应使溶剂分解反应在溶剂和煤之间进行,这样就能在反应温度得到低粘度的液相。当SRC—BS用作溶剂时,溶剂分解反应可能是氢转移反应。     

模型化合物的煤液化研究中的应用

本文主要论述了目前世界上应用模型化合物研究煤液化过程的概况。研究内容包括：全煤结构经合物的研究，煤液化时桥键裂解过程的作用，氢转移及煤和溶剂之间的相互作用，以及利用模型化合物考查煤液化中缩聚反应的研究等。并指出利用模型化合物研究煤液化的局限性。     

模型化合物在煤液化研究中的应用

本文主要论述了目前世界上应用模型化合物研究煤液化过程的概况。研究内容包括：全煤结构模型化合物的研究，煤液化时桥键裂解过程的作用，氢转移及煤和溶剂之间的相互作用，以及利用模型化合物考查煤液化中缩聚反应的研究等。并指出利用模型化合物研究煤液化的局限性。     

浅析油渣萃取物料固含量分析方法和提高准确度的研究

煤液化油渣是煤直接液化的主要产物之一，属于高灰、高碳、高硫并且成分复杂的固体混合物，主要包含无机矿物质、煤液化催化剂以及未转化的煤等，具有热值高、氢碳比高、利用价值高等特点，对其进行有效利用不仅可以提高煤液化过程的经济性和热效率，同时也能减少污染物的排放。主要对煤直接液化油渣萃取物料四氢呋喃不溶物的测定影响因素进行浅析，并对相关样品进行多次重复测定，试验结果表明，在恰当的试验条件下，遵照优化后的试验方法可使测定结果的重复性在0.3%范围内，满足快速测定结果的要求，并且通过测试可大大提高结果的准确度。     

神华煤直接液化技术研发进展

我国自主建设的世界首座煤直接液化示范工程神华100万t/a煤直接液化装置于2008年底成功试运行。经过几年的优化和完善,2011—2013年间,神华煤直接示范装置持续稳定运行、连续3a盈利。列举了神华煤直接液化示范装置运行和研发情况,介绍了煤直接液化基础理论研究,煤液化残渣溶剂萃取分离与应用研究。在煤液化沥青应用研究中,重点介绍了在针状焦、防水卷材、配煤捣固炼焦和COPNA树脂制备技术开发方面取得的的应用效果。神华煤直接液化示范工程建设、装置稳定运行并取得较好经济效益的实践表明,我国在煤直接液化领域已取得世界领先地位并日趋成熟。     

煤制清洁燃料过程通用能效评价系统研究

为了提高煤化工企业节能减排效果,构建和开发了一套煤制清洁燃料过程通用能效评价系统。通过对煤制油工厂实际数据进行采集、归纳和整理,将实际数据录入系统,按照煤化工通用能效计算公式进行能效、能耗计算,并可将其中任意数据作为变量进行优化。结果表明,该系统具有流程自由组态、能效计算与评价、专家知识库及诊断等功能。该系统可通过流程组态模拟不同工艺过程,结合各单元模块工艺参数和能效消耗数据,自动完成物料平衡、能效、能耗、碳排放等计算,并通过专家系统进行诊断和分析,给出节能参考建议。该系统可以应用于煤制烯烃、煤直接液化、煤间接液化和煤分级炼制等过程能效分析和评价等。     

煤间接液化技术及其研究进展

介绍了煤经合成气间接液化合成液体燃料的原理及典型工艺。综述了煤间接液化技术的发展历程及其最新进展,讨论了国内外煤间接液化技术的工艺流程,重点介绍了煤间接液化过程中的核心问题,主要包括气化炉、费托合成反应器和费托合成催化剂,分析了煤间接液化的技术经济性以及对煤间接液化的工业应用前景进行了展望。分析表明：具有我国自主知识产权的煤间接液化技术建设100万吨级以上工业化装置在技术上可靠、经济上可行,且100万吨级工业化项目的成功实施将带动我国煤间接液化技术的产业化进程,加快形成具有中国特色的能源转化技术和产业。     

我国煤直接液化技术的研究与开发

本文对我国煤直接液化技术的研究与开发状况进行了综述,包括煤种液化性能的评价、工艺条件的选择、催化剂的研究、液化油的提质等。对煤直接液化技术在我国的发展前景进行了预测。     

煤直接液化残渣性能及应用研究进展

煤直接液化过程中经减压蒸馏产生了约30%左右的煤液化残渣,煤直接液化残渣主要由未分离的重油、未转化的煤、催化剂等有机质与无机质构成,开发煤直接液化残渣的高效清洁利用方式,有利于实现煤炭资源的合理化应用,有利于提高煤液化工艺的完整性、降低液化成本。论述了煤直接液化残渣的组成与结构,介绍了煤直接液化残渣中有机沥青烯、前沥青烯、有机大分子残渣、无机灰渣、催化剂的化学组成,通过不同的萃取方式,可以实现煤液化残渣的高效萃取及应用。系统介绍了煤直接液化残渣在气化制氢、气化制浆、共气化工艺及气体排放等方面研究,煤直接液化残渣的热解可以制备煤焦油,共热解方式改变了煤焦油的结构,提高了煤焦油的产率。煤直接液化残渣作为碳素制品可以为其提供碳源,同时煤直接液化残渣中的无机催化剂促进了新型炭材料的形成。煤直接液化残渣的结构与天然湖沥青结构相似,是潜在的沥青改性剂,利用族组成分析法评价了改性沥青的改性效果,其能够实现对石油沥青的改性;通过相容性评价,进一步优化了煤直接液化残渣的改性性能。对煤直接液化残渣的应用做了进一步展望,煤直接液化残渣在性质与应用方面的研究相当一部分还处于试验研究阶段,煤直接液化残渣的萃取与应用存在许多问题。     

清洁利用煤炭液化残渣生产高端高性能碳纤维的调研及分析

煤液化残渣是一种高炭、高灰和高硫的物质,主要由未转化的煤中惰性组分、无机矿物质以及煤液化催化剂组成。在煤液化过程中都会产生占液化原煤量30%左右的液化残渣,相比利用残渣燃烧发电,用残渣来生产碳纤维明显利用率更高,同时还能减少污染。高效利用煤炭液化残渣,对提高液化工艺产率、降低液化成本具有重大意义。