燃料乙醇热泵恒沸精馏新工艺的研究

为解决传统燃料乙醇生产过程中能耗大的问题 ,将热泵技术与传统恒沸精馏工艺相结合 ,开发出热泵恒沸精馏生产新工艺。在分析传统恒沸精馏生产无水酒精工艺方法的基础上 ,重点分析了燃料乙醇热泵恒沸精馏新工艺的原理、优点和能耗问题。结果表明 ,热泵恒沸精馏技术节约生产过程能耗 5 6 % 。

生物质合成燃料二甲醚的技术

介绍和分析了生物质合成气的制备工艺和合成气组分调整工艺 ,提出了生物质合成液体燃料二甲醚的工艺路线 。

木质纤维素乙醇发酵研究进展

以木质纤维素为原料生产燃料乙醇,首先要对原料进行预处理得到可发酵糖,在稀酸水解木质纤维素得到的糖液中,除含有葡萄糖、木糖等六碳糖和五碳糖外,根据水解温度、酸浓度和时间的不同,还含有不同浓度的发酵抑制剂。因此,在研究木质纤维素稀酸水解糖液的乙醇发酵中,对代谢木糖成乙醇的菌种的研究、对代谢发酵抑制剂微生物的研究、对稀酸水解糖液的脱毒方法的研究以及对稀酸水解糖液不同发酵方式的乙醇发酵研究等非常重要。本文重点介绍了以上几个方面近几年研究的进展。

煤的理化特性对其成浆性能的影响

通过对21种不同变质程度的煤种进行成浆性能的实验,分析了煤种的不同理化特性对煤样的成浆性能的影响.结果表明,水煤浆的粒度堆积效率都能达到较好的堆积效率,各水煤浆样在低剪切速率条件下的表观黏度差别较大,最大为埔连塔煤11.71s-1,4235mPa.s.各煤样的成浆浓度随其可磨性指数的增加而呈曲线上升趋势,随其内水分的升高而降低.各水煤浆样的稳定性都很好,都超过了60d,半数达到了90d.

淀粉接枝共聚物水煤浆分散剂制浆性能的研究

在氧化还原体系中,以淀粉为主链,以苯乙烯和丙烯酸羟乙酯为单体,通过无皂乳液聚合法制备了一种梳状淀粉接枝共聚物水煤浆分散剂,通过红外光谱、Zeta电位和动态接触角对其结构和性能进行表征和分析,并考察了分散剂的用量和水煤浆浓度对神华煤制浆性能的影响.分散剂用量为0.5%(质量分数),水煤浆浓度为65%(质量分数)时,水煤浆的分散性能最佳,表观黏度为852mPa.s.

双环戊二烯加压连续聚合制备高能量密度燃料

为制备密度大于1g.ml-1的高密度燃料母体化合物三环戊二烯(TCPD),研究了双环戊二烯(DCPD)的加压连续聚合反应。分析了聚合反应产物组成和反应途径,研究了反应条件的影响。与常压间歇反应相比,加压连续反应能极大地提高反应转化率和收率,优化产物组成,TCPD中挂式/桥式(exo/endo)比例大大提高,并生成新的产物exo-DCPD。反应途径分析表明,TCPD中exo/endo比例与exo-DCPD选择性呈线性正相关。研究发现,为维持反应进行压力应不低于1.2MPa;增加温度能提高反应转化率,而TCPD最高收率出现在160℃,TCPD的exo/endo比例随温度增加而降低;反应转化率和收率随停留时间增加而增加,但转化速率降低,缩短停留时间有利于提高TCPD的exo/endo比例;浓度对反应影响不大。在较优条件下,endo-DCPD转化率达82.2%,TCPD收率达41.7%。

桥式四氢双环戊二烯异构化反应的研究

采用无水AlCl3作为催化剂进行桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)的异构化反应,采用气相色谱对反应原料、产物及杂质进行定量分析,考察催化剂含量、反应温度对反应速率、反应转化率、收率、选择性及杂质生成量的影响。实验结果表明,最佳反应条件为:催化剂用量(质量分数)为3%、反应温度80℃、反应100min时,转化率为94 67%,收率为92 26%,选择性为97 36%。以原料endo-THDCPD为对象考察反应动力学,测定了反应动力学方程。

微生物技术在生物柴油开发与应用中的作用

生物柴油是一种可再生的液体清洁燃料,具有优良的特性。当前生物柴油的原料主要来自动植物油脂,但其成本偏高。微生物油脂是无限再生的资源,发酵周期短,不受场地、季节、气候变化等的影响,易于工业化生产,开发潜力很大。文中从产油微生物的种类、代谢途径及生物柴油的工艺流程等方面介绍了生物柴油及其相关微生物技术研究进展。指出了微生物转化技术所带来的相应问题,并展望了其应用前景。

水力空化技术强化高酸值油脂脱酸反应

设计了一套水力空化实验装置来强化高酸值油脂脱酸反应,并以乌桕皮油为原料油,研究了水力空化不同操作方式对酯化脱酸反应的影响。研究结果表明:采用水力空化技术可以强化醇油互不相溶体系酯化反应的传质过程,与传统机械搅拌相比,可以较大程度缩短反应达到平衡的时间。通过比较水力空化连续操作的3种不同方式(甲醇/催化剂一次加入、分批加入、循环利用)可以发现,循环利用可以使甲醇用量比一次加入的减少5/6。结果表明,采用甲醇循环利用的连续操作方式可以在较大程度上降低酯化反应过程中甲醇的用量。

高超音速推进用吸热型烃类燃料的热稳定性研究 Ⅱ.添加剂的合成与评价

结合燃料的自氧化机理 ,指出了抗氧剂、金属减活剂以及清净分散剂三种单元添加剂在燃料自氧化过程中的抗沉积原理。自行合成了一种新型清净分散剂———聚异丁烯硫磷酸的季戊四醇酯PETPA。对酯化产物用FT IR和NMR进行了结构分析 ,给出了合成过程中硫磷化、水解、及酯化阶段的反应历程。考察了三种单元添加剂抗氧剂A、清净分散剂D和金属减活剂M ,以及由单元添加剂组成的添加剂包的抗沉积效果。结果表明 ,抗沉积效果AMD >MD >AD >AM >D >M >A。其中清净分散剂为主要添加剂 ,三种单元添加剂组成的添加剂包的抗沉积效果最为明显 ,在RP 3、MCH及THDCPD燃料体系中 ,沉积量分别减少了 87 10 %、90 91%和 89 12 %。PETPA无论是单独还是复合使用其效果均优于聚异丁烯丁二酰亚胺T15

兰炭末制备水炭浆的影响因素及工艺研究

利用陕北地区的兰炭末制备水炭浆,研究了兰炭末的粒度配比、制浆搅拌作用及温度对水炭浆表观黏度、流动性和稳定性的影响。兰炭末用实验室球磨机研磨好并筛合成〉830目（D1）,200目～320目（D2）,100目～200目（D3）和60目～100目（D4）四种粒径范围。结果表明,当兰炭末的粒度配比m（D1）∶m（D2）∶m（D3）∶m（D4）为5∶2∶2∶1,搅拌速率为1 500r/min,搅拌时间为15min,环境温度为30℃～40℃时,制备出的水炭浆质量分数可达到60%,表观黏度360mPa·s,浆体可以保持一个月内稳定并且流动性良好。随着细粒度兰炭颗粒加入量的增加,水炭浆表观黏度增大,流动性变差,稳定性增强。搅拌速率过高和搅拌时间过长会导致浆体老化,流动性变差。当温度逐渐升高时,水炭浆的表观黏度呈现出先降低后增加的趋势。

水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性.为提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前提下,将低煤化度烟煤与一种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性.结果表明,煤化度适中的QD煤单独制浆浓度达到70%,黏度536mPa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,黏度在340mPa.s～550mPa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源.

水力空化强化高芥酸菜籽油联产生物柴油和芥酸甲酯

水力空化条件下,以高芥酸菜籽油为原料,研究了醇-油不相溶体系的酯交换反应。结果表明:水力空化技术能大大缩短酯交换反应达到平衡的时间;与机械搅拌反应体系相比,在反应温度60℃、醇油摩尔比6:1、催化剂用量1.0%KOH的条件下,反应平衡时间可从60min缩短至30min,油酯的转化率从94%提高到99%,水力空化技术可强化醇油互不相溶体系酯交换反应传质过程,是一种高效的生物柴油制备方法。同时通过实验以高芥酸菜籽油为原料制备出高品质的生物柴油和高附价值的芥酸甲酯,为我国发展菜籽油生物柴油降低生产成本提供新思路。

水力空化技术强化酯交换反应合成生物柴油的研究

采用水力空化技术强化酯交换反应制备生物柴油.实验结果表明,采用水力空化技术可以大大缩短酯交换反应达到平衡的时间,与机械搅拌反应体系相比,在醇油摩尔比6∶1,催化剂KOH用量为油重1%的反应条件下,反应时间从60 min缩短到20 min,同时反应的转化率也由94%提高到99%,水力空化技术对反应起到了很好的强化作用.还讨论了空化数和孔板几何参数对酯交换反应结果的影响.

几种生物柴油的制备及其流变学性能的比较

以六种常见的动植物油脂为原料,制备生物柴油并测定其脂肪酸甲酯分布、凝点和冷滤点值。以动态流变仪为主要研究手段,研究了六种生物柴油的流体性能及相关影响因素。结果表明,生物柴油的凝点和冷滤点值受其脂肪酸甲酯分布的影响,饱和脂肪酸甲酯含量高的生物柴油,其凝点和冷滤点值也相应较高。流变学测定实验表明,六种生物柴油样品的流体性能受温度和剪切速率的影响。在较低的剪切速率范围内表现为典型的非牛顿流体行为,而在较高的剪切速率下则表现为牛顿流体行为。当流体温度高于生物柴油的相变温度时,六种生物柴油的表观黏度无明显差别,说明在该温度条件下生物柴油的脂肪酸甲酯分布对其流体黏度值影响不大;当流体温度接近其相变温度时,生物柴油流体黏度出现突跃式升高且其突变温度高于其冷滤点温度。

单缸直喷式柴油机燃用生物柴油性能研究

【目的】了解生物柴油在柴油机上的燃烧特性和排放特性。【方法】在一台单缸直喷式柴油机上进行了燃用生物柴油与柴油的对比试验,对燃用生物柴油时的燃烧压力、滞燃期、放热规律以及排放规律等进行了系统研究。【结果】与燃用柴油相比,生物柴油滞燃期低,燃烧持续期长;当转速为1500 r/min,平均有效压力为0.531 MPa时,生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别较柴油降低1.91%,30.1%和29.32%;当转速为1500 r/min时,燃用生物柴油时的比油耗平均较柴油高11.6%,燃用生物柴油时的HC、CO和烟度排放量分别较柴油平均降低17.17%,26.73%和37.85%,NOx排放量平均较柴油高21.93%。【结论】燃用生物柴油油耗增加,除NOx外其他排放量减少。在不改变发动机结构的前提下,生物柴油可以作为柴油的替代燃料在柴油机上使用。

CO+H2两段法（MFT）合成汽油 Ⅱ.Ⅰ段催化剂预处理及工艺参数考察

对I段沉淀铁催化剂(Fe/Cu/K/隔离剂)的预处理气氛和工艺参数进行了考察。结果表明,3种预处理气氛(纯H_2、纯CO和合成气)均可以使催化剂活化,且较好地引发了F-T合成反应,预处理条件温和(P=0.1～0.3MPa、T≤270℃、GHSV=1000～2000h^(-1)),而直接选用合成气则更为简单、实用和具有工业意义。较佳工艺参数是:反应温度230～250℃、反应压力2.5MPa、新鲜原料气空速:500h^(-1)、原料气H_2/CO=1.5～2及尾气循环比3～4。

响应面法优化V_2O_5/硅藻土催化光皮树油裂解反应的工艺条件

采用等体积浸渍法制备V2O5/硅藻土催化剂,用于光皮树油催化裂解制备生物基燃料,考察催化剂用量、裂解时间和裂解温度对裂解油收率的影响,采用响应面法对裂解工艺条件进行优化。实验结果表明,裂解温度对裂解油收率的影响最大,且裂解时间和裂解温度相互作用最大;当光皮树油原料为200 g时,响应面法优化得到的最优工艺条件为：V2O5/硅藻土催化剂用量0.14%（w）、裂解温度480℃、裂解时间59 min,在此条件下裂解油收率可达83.53%;裂解油的主要组分的碳数集中在C7~18,主要组分为烷烃、烯烃、羧酸、醛和醇等。

CO+H_2合成高辛烷值汽油和均四甲苯

研制出CO+H_2一段合成甲醇和二甲醚和二段合成汽油并联产均四甲苯的两段催化剂。一段为铜基复合型催化剂,二段为HZSM-5催化剂。在5ml连续流动式加压两段固定床单程反应装置上考察了反应条件对催化剂活性、选择性的影响。在H。2/CO=2、空速1100h^(-1)、压力4MPa、一段270℃、二段330℃的条件下进行了催化剂稳定性试验,连续运转了2000小时。结果为CO转化率90%以上,C_5^+得率106—110g/Nm^3(CO+H_2),C_5^+占总烃的83w%,C_5^+中均四甲苯占20—22w%,C_6—C_9芳烃为21—23w%,异构烷烃45—46w%,烯烃<2w%,C_(11)^+<1w%。C_5^+时空产率为0.12g/h·mlcat。2000小时一段催化剂结炭1.15w%,二段为7.87w%。

甲醇制汽油（MTG）集总动力学模型

用Ｓｅｄｒａｎ￣［１］的模型，对甲醇在ＺＳＭ－５分子筛上转化制汽油过程进行了集总动力学研究。用单纯形法对实验数据进行回归分析，求出了动力学参数。将此动力学模型预测固定床反应结果，计算值与实测值相对平均误差小于２０％。