神府煤萃取物组成结构的特征分析

采用苯、甲醇、丙酮、等体积的CS2与丙酮的混合溶剂和四氢呋喃依次萃取神府煤,得到其萃取物E1E5,并采用钌离子催化氧化法氧化各级萃取物,所得氧化产物经重氮甲烷酯化后再进行GC/MS分析,以产物组成结构的差异来推测各级萃取物组成结构的差异。结果表明,神府煤萃取物所得酯化产物的主要成分是烷酸甲酯和烷二酸二甲酯,推测其萃取物中含有大量的烷基芳烃和α,ω-二芳基烷烃;且随着溶剂极性的增强,其萃取物氧化后的酯化产物中,烷酸甲酯和烷二酸二甲酯的碳链长度呈一定的递增趋势,推测神府煤中长链烷基芳烃和α,ω-二芳基烷烃易溶于极性较强的溶剂;在氧化产物中还检测出19种甾烷酸甲酯、萜烷酸甲酯和霍烷酸甲酯,表明神府煤萃取物中含有与芳环相连的甾烷基、萜烷基和霍烷基结构。     

淮南煤焦结构及其高温气化反应性研究

采用FTIR、TG／DTA和比表面分析对淮南煤焦进行研究,考察了成焦条件对淮南煤焦的物理、化学结构及其CO2气化反应性的影响。结果表明,随着热解温度的升高,煤焦中的碳含量增加、氢含量降低、孔容减小,煤焦与CO2的气化反应性降低;在热解温度相同的备件下,与快速热解煤焦相比,慢速热解煤焦的碳含量较高、氢含量较低、孔容和比表面积较小、与CO2的气化反应性较低。     

热解改性与煤/焦混配对神木煤成浆性的影响

为了提高神木弱黏性长焰煤(SM)的成浆性能,在气体热载移动床反应器中对其进行热解,制备了不同热解温度下的半焦,并分别对SM、半焦和二者的等质量比配合样进行水煤浆的成浆特性考察。结果表明:热解可以使SM的定黏浓度从65.2%提高到69.6%,而屈服应力τy和稠度系数K变化不大,说明热解改性是提高SM成浆性的有效方法;SM和半焦的孔结构分析、傅里叶红外光谱及酸性基团分析表明,半焦煤阶的提高、含氧官能团的减少和孔隙结构更加丰富是半焦成浆性提高的主要原因;配合样浆体的定黏浓度介于SM和半焦之间,并且其流变特性和稳定性优于SM浆体,说明半焦的成浆性能对配合样的成浆性起决定作用。试验结果表明,半焦与原煤混配是提高原煤成浆性的简易且经济的方法。     

水煤浆添加剂萘磺酸甲醛缩合物合成条件的优化

以精萘、浓硫酸和甲醛为原料,依次经过磺化、水解、缩合三个反应合成了萘磺酸甲醛缩合物(NSF),并获得了各反应的优化条件。结果表明:当2-萘磺酸(2-NSA)产率最大时,磺化反应的优化条件为n(萘)∶n(浓硫酸)=1∶1.15、反应温度160℃、反应时间3 h;水解反应要使1-萘磺酸(1-NSA)的残留量最低优化条件为反应温度115℃、反应时间60 min、n(萘)∶n(水)=1∶2.3,此时1-NSA水解的转化率最高;缩合反应的优化条件为n(萘)∶n(甲醛)=1∶1、酸度30%,反应温度105℃,反应时间2 h,在此条件下2-NSA全部聚合生成NSF。产物NSF的红外光谱(FTIR)和高效液相色谱(HPLC)分析表明,不同条件下获得的NSF都含有丰富的芳环、亚甲基和磺酸基结构;HPLC分析表明,NSF在磺化度、分子量大小和分子的主体结构(线性结构/枝状结构)方面存在差异,这种差异导致NSF在作为水煤浆分散剂时,对降低浆体黏度和提高浆体稳定性方面具有不同的性能;优化条件下得到的NSF在降低浆体黏度方面性能优于市售的萘磺酸甲醛缩合物系分散剂(NX-1),但二者对保持浆体稳定性的能力相当。     

氧化钙催化的霍林郭勒褐煤的超临界甲醇解研究

制备用于催化褐煤超临界甲醇解的固体碱CaO,并用XRD和CO2-TPD对其进行表征。分别考察反应温度、时间及CaO和CH3OH的用量对霍林郭勒褐煤解聚反应的影响。依次用CH3OH、等体积的CH3COCH3与CS2混合溶剂、等体积的THF与CS2混合溶剂进行萃取分离,得到萃取物E1、E2和E3,并采用GC／MS对可溶物组分进行分析。结果表明,在反应温度为320℃、CaO用量为0．6g、甲醇用量为20mL、反应时间为2h的条件下,霍林郭勒褐煤醇解的总萃取率可达70％以上;E1中共检测到77种有机化合物,主要是酚类、烷烃类、酮类和含杂原子化合物。     

宽沟煤热解半焦成浆性研究

为制备高浓度水煤浆,使用宽沟煤为原料,在气体热载体移动床反应器中制备了不同热解条件下的半焦,并考察了半焦的成浆特性。结果表明,热解半焦的成浆浓度高于宽沟煤,半焦浆体的表观黏度随着热解温度和热解停留时间的增加而降低。通过热解可将原煤的定黏浓度从61.15%提高到67.78%,并且提高了浆体的流变特性,屈服应力和稠度系数降低,说明热解改性是提高宽沟原煤成浆性的有效方法。热解提高了半焦的变质程度,降低了挥发分和含氧官能团含量,是半焦成浆性提高的主要原因。但热解降低了半焦的固水能力和浆体中颗粒间自由水的含量,使半焦水煤浆的稳定性有所下降,在成浆浓度66%时,原煤水煤浆的析水率为4.0%,640℃热解半焦水煤浆的析水率为14.0%。     

水煤浆气化细渣及浮选精矿与煤掺烧性能的研究

水煤浆气化细渣含水量高、挥发分含量极低、着火燃烧特性差，难以直接作为燃料燃烧，通过浮选对其进行灰碳分离，可以得到含碳量较高的浮选精矿。通过对德士古煤气化炉气化细渣及其浮选精矿进行扫描电镜和X射线衍射仪的表征发现，浮选精矿中游离球状灰渣颗粒较气化细渣显著减少，部分灰颗粒附着在多孔不规则碳的孔隙中。与气化细渣相比，浮选后的精矿平均粒径减小，比表面积增大，固定碳含量从41.61%提高至61.88%,灰分由52.06%降低至27.86%,发热量从15.24 MJ/kg升高至22.43 MJ/kg。利用热重分析仪对气化细渣及其浮选精矿分别与煤掺混的燃烧特性进行研究。结果表明，气化细渣和浮选精矿的着火和燃尽特性较差，按照低比例添加(10%～30%)到煤中，可以有效改善其着火稳定性和燃烧性能；随着掺混比例的增加，DTG曲线出现分峰现象，且整体燃烧特性变差；采用Coast-Redfern积分法分析了不同掺混比例样品的燃烧反应动力学特性，结果表明低温段活化能小于高温段活化能，混合样品在低温段的活化能始终小于浮选精矿或气化细渣，浮选精矿或气化细渣的添加比例超过50%时使混合样高温段活化能急剧增加。同时，对...