焦油对生物质气化再燃还原NO的影响

采用配制含焦油模型化合物的生物质气的方法,实验研究了焦油的加入对生物质气化再燃还原NO的影响.模拟的生物质气化气由H2、CH4、CO、CO2、N2构成,并选择了苯、甲苯、苯酚和苯乙烯作为焦油模型化合物.实验在电加热的刚玉管流反应器中进行,实验温度在900～1,400,℃之间.研究了反应器入口焦油含量、氧气浓度、NO初始浓度、反应停留时间及反应温度等因素对还原NO的影响,分析了含焦油的生物质气化再燃特性.证实了焦油有助于提高生物质气化气还原NO的效率;含焦油的生物质气化再燃的最佳当量比在1.20～1.65之间,并且随着NO初始浓度的增加及停留时间的延长,NO还原效率逐渐增加;高温下,焦油含量较高时,有炭黑生成.     

用场解吸质谱法(FDMS)对澄清油中间相沥青组成结构的研究

用场解吸质谱（ＦＤＭＳ）对乙烯渣油中间相沥青（ＥＴＭＰ）和澄清油中间相沥青（ＤＯＭＰ）之甲苯可溶组分（ＴＳ）的组成结构进行了对比研究。通过对两种中间相沥青ＴＳ组分质谱峰的合理归属,鉴定出了主要的组成化合物系列以及各自相对应化合物的结构,分析极限大大扩大,在ＤＯＭＰ－ＴＳ中检测到的最高质量数为９９０,相应于１６个芳环的稠环芳烃分子;在ＥＴＭＰ－ＴＳ中检测到的最高质量数为９４８。相应于１５个缩合芳环的稠环芳烃分子,ＤＯＭＰ－ＴＳ含较多的迫位缩合芳环而ＥＴＭＰ－ＴＳ含较多的渺位缩合芳环,同时对中间相沥青的组成结构与其物理化学性能作了关联。     

焦油裂解制氢催化剂研究进展

高温焦炉煤气中焦油的催化裂解是高效利用焦炉煤气的重要环节。对焦油裂解催化剂包括天然矿石催化剂和人工合成催化剂的研究现状进行了总结和分析，并展望了焦油裂解催化剂的发展趋势。采用添加助催化剂、优化预处理条件、合理选择载体以及改善催化剂的结构等改性措施，可以有效提高催化剂的活性、减少积炭和增强其抗中毒的能力，从而达到延长其寿命的目的。通过“嫁接”单一催化剂的优点对多种催化剂进行整合，并科学利用材料领域的最新科研成果（如以碳纳米管作为载体），有望在催化剂的创新开发上获得突破。     

煤焦油精制软沥青炭化馏出物及其分离产物的表征

以煤焦油精制软沥青在恒温500℃炭化4h的馏出物为原料,用精馏的方法将馏出物分成4个馏分段。采用元素分析、红外光谱、气相色谱和气质联机等方法对原料及产物进行综合表征。结果表明:煤焦油精制软沥青炭化馏出物中可确定的物质有100余种,其中含量大于1%的有25种;精馏法分离所得各馏分,低于280℃馏分以脂肪族为主,不含有脂肪胺、醇;介于280—320℃之间馏分中以芳香族为主,含有胺和醚类物质:大于320℃馏分中以芳香稠环为主,含有氮氧杂原子化合物。     

煤分级炼制清洁燃料系统研究

为了实现碎煤分质清洁高效利用,提出一种煤分级炼制清洁燃料系统。该系统以廉价丰富的碎煤为原料,利用固体热载体回转窑热解技术,将碎煤转化为半焦、焦油和煤气等中间产物,然后经煤气变换、深冷分离、焦油加氢、半焦成型等加工过程,最终生产出石脑油、柴油、液化天然气、洁净煤等清洁燃料产品。以年处理1000万t神东长焰碎煤(25 mm)系统为例进行模拟计算。结果表明:系统每年可生产约618.0万t洁净煤、61.4万t油品和46.0万t液化天然气,原煤增值约3.6倍。通过系统集成与优化,该系统年耗水仅约310万t,能效达到75%以上,废水废固近零排放。在当前市场价格情况下,该系统总投资约125.0亿元,年销售收入约94.1亿元,年创造利税约21.4亿元。投资回收期4~5 a(不含建设期),经济效益显著。     

低阶煤分质利用转化路线的现状分析及展望

为系统了解国内低阶煤分质利用的产物应用现状和技术发展趋势,介绍了低阶煤分质利用的工艺路线与转化路径,并对煤炭热解产生的3种主要产物(煤焦油、热解煤气、半焦)及其工业化应用现状作了阐述。总结了煤焦油、热解煤气和半焦的利用去向,并剖析了低阶煤分质利用目前存在的关键技术问题,提出了未来重点研究方向,还对发展前景进行了展望。通过分析,认为依据我国煤炭资源的分布、低阶煤的储量及其特点,以及国家对煤炭能源政策的引导,在攻克众多共性关键难题的情况下,低阶煤分质利用宜作为上游工序,同时下游配套煤-电-化一体化项目,这种园区项目组团模式的煤炭分质清洁利用将是实现低阶煤利用互利共赢的最佳方式。     

煤沥青热聚合研究

以煤沥青为原料,采用直接热聚合工艺制备出优质中间相沥青。研究了热聚合温度及保温时间对中间相沥青族组成及光学组织结构等性能的影响,并对反应机理进行了深入研究,得到了制备中间相沥青的最佳工艺条件。研究表明,在一定条件下,通过热聚合,在低温、长时间或高温、短时间都能制备优质中间相沥青。在360℃、5 h条件下制备的中间相球晶较小,分布较分散;而在380℃、4 h条件下制备的球晶较大,分布较集中。制备的中间相可作为高级炭材料的优质前躯体,为制取高质量的新型炭材料提供了一条新的途径,对煤炭资源的综合利用具有十分重要的意义。     

USY分子筛扩孔对低温煤焦油加氢裂化的影响

以NH4F溶液、NH4F和HF混合液处理USY分子筛,制备加氢裂化催化剂。通过BET、XRD表征催化剂的比表面积、孔容孔径及晶体结构,在340℃,5.0MPa,空速3.0h-1以及氢油体积比为600条件下,使用改性后催化剂对低温煤焦油进行加氢裂化反应,评价催化剂的催化效果。结果表明,处理后的载体制备的催化剂不但没有完全破坏分子筛固有结构,而且平均孔径有很大的提高,出现二次孔,在催化剂效果评价中,以NH4F和HF混合液处理得到的催化剂由于维持了催化剂的酸性,其催化效果远好于空白USY系列和NH4F溶液系列催化剂。     

低阶煤低温干馏炉中低温燃烧室温度场分布模拟及结构优化

用CFD Fluent 6.3软件对自主研发的与增收低温焦油炭化室相配套的褐煤热解旋流式低温燃烧室（1500 mm×200 mm×1500 mm）内温度场分布进行了模拟研究和结构优化,结果表明：在燃烧室内坐标为（?25,550,0）和（25,?550,0）处设计两个关于燃烧室中央轴对称半径为100 mm的130°圆弧形挡板,燃烧室内平均温度（755 ℃）满足褐煤低温热解需求（500～650 ℃）;Realizable k-ε湍流模型、P-1辐射模型和非预混燃烧模型适用于计算焦炉煤气和空气低温燃烧室内温度场分布,模拟计算结果与实验结果基本吻合,误差波动幅度为50～70 ℃,满足工业要求。