制备条件对乙烯焦油调制包覆沥青性质的影响

以乙烯焦油为原料,采用空气氧化法制得锂离子电池石墨类负极材料用包覆沥青。考察了氧化温度、空气流量和氧化时间对包覆沥青物化性质的影响,并采用元素分析、热重分析、傅里叶变换红外光谱和核磁共振等方法对包覆沥青的物化性质进行了表征。结果表明,提高氧化温度、增大空气流量和延长氧化时间均能提高所制包覆沥青的结焦值和软化点。在氧化温度、空气流量和氧化时间分别为310℃、120 L/h和10 h的最佳制备条件下,可制得具有较高碳含量(w=93.44%)、较高芳香度和较少侧链(以短链为主)的高品质包覆沥青,其软化点、结焦值、喹啉不溶物质量分数和收率分别为258.90℃、70.19%、0.97%和39.99%。改性后石墨负极材料在150次循环后的容量保持率为89.74%。

热重分析法对废旧电路板热解过程动力学和热力学分析

废旧电路板(SPCB)是一种典型的有机废弃物,可通过热解技术实现其资源化利用。采用热重分析技术(TGA)对其热解特性进行研究,揭示热解过程反应动力学和热力学。实验在氮气气氛下,考察了不同升温速率(5、10、15℃/min)对SPCB热失重特性的影响,结果表明热解过程主要发生在250~400℃温度区间,随着升温速率增大,SPCB热失重(TG)曲线逐渐向高温方向偏移,在对应的热失重速率(DTG)曲线中,存在一个明显的失重峰,且峰值温度不断增加,热滞后现象显著。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)模型和Friedman(FM)模型进行动力学分析,拟合得到平均表观活化能(Ea)分别为168.46、167.31、234.84 kJ/mol,活化能均随转化率增加而相应增大。利用FWO模型对热力学参数进行计算,在相同升温速率下,随着转化率的增大,吉布斯自由能变(ΔG)逐渐降低,对应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)不断增加;在相同转化率时,ΔH和ΔS随升温速率增加稍有降低,而ΔG逐渐增加。

RFCC分子筛催化剂的失活机理及抗失活方法研究进展

催化裂化是石油化工中最重要的炼油工艺之一,其中高活性沸石催化剂是重油催化裂化的关键。但重油的复杂组成和恶劣的反应环境使沸石催化剂易失活,不利于重油转化和产品质量提升。本文综述了沸石催化剂在重油催化裂化过程中的失活机理,阐明了其抗失活方法,如金属负载改性、结构调控、尺寸调控及添加剂使用等。

微型流化床中轻、重焦油裂解特性和反应动力学

焦油裂解动力学是热解模型及反应器设计和运行的基础,目前研究将焦油作为整体予以考虑,然而轻质焦油和重质焦油的裂解特性存在显著差异。为了更准确地获得不同馏分焦油在不同温度下的裂解行为和二次反应模型,在微型流化床反应分析仪(MFBRA)考察了轻质焦油和沥青(重质焦油代表物)在550、600、650、700℃的裂解特性和反应动力学。结果表明,随温度升高,轻油和重油裂解生成的气体显著增加,其中轻油裂解的气体以CO和CH_(4)为主,而重油裂解的气体主要由CO、CH_(4)和H_(2)组成。相较轻油,重油更易裂解,反应所需时间更短。基于等温法获得的轻质焦油裂解的平均活化能为49.49 kJ/mol,明显高于重质焦油裂解的平均活化能(33.47 kJ/mol)。通过对比模型法和等温法的活化能,筛选出最概然机理函数:重油裂解过程中CO、CH_(4)和H_(2)的生成分别符合化学反应(n=2)、三维扩散(球形对称)和收缩几何形状(圆柱形对称)模型;轻油裂解CO和CH_(4)的生成符合化学反应(n=3)和三维扩散(球形对称)模型。试验结果为焦油选择性裂解的数值模拟提供更合理的二次反应模型。

玉米秸秆焦油在生物沥青中的应用研究进展

对生物质原料玉米秸秆进行热解,经快速冷凝最终得到秸秆焦油,通过蒸馏、萃取、氧化等工艺处理秸秆焦油,蒸馏过程中将秸秆焦油的轻重组分分离,重组分即为生物沥青。通过对生物沥青物理性能和沥青结合料路用性能的研究,验证和提高了生物沥青在道路工程领域应用的可行性和实用性。

燃料油芳烃抽提的研究进展

燃料油芳烃抽提技术水平的提升是实现石化行业“减油增化,减油增特”战略目标的重要措施,萃取剂和芳烃抽提原料化学组成是决定芳烃抽提效果的关键因素。在萃取剂方面,阐述了单一溶剂、复合溶剂、离子液体以及低共熔剂等萃取剂在芳烃抽提领域的研究进展,相较于传统的芳烃抽提溶剂,高效复合溶剂的开发是提升抽提效率的有效措施;在抽提原料化学组成方面,总结了不同燃料油芳烃抽提研究进展,为扩宽芳烃抽提原料来源,实现石化行业战略目标提供理论基础。通过对这两方面研究成果的综合分析和讨论,对炼化行业芳烃抽提技术进行了展望。

煤焦油重组分沸腾床加氢处理过程中的结构变化

在沸腾床加氢中型试验装置上开展了中温煤焦油加氢预处理试验,并对中温煤焦油原料沥青和加氢尾油进行了核磁共振氢谱(^(1)H-NMR)测试,考察了中温煤焦油重组分在沸腾床加氢预处理过程中的结构变化。结果表明:与原料沥青相比,加氢尾油平均分子的总碳数和平均侧链长度降低;由于芳香环饱和生成环烷环,加氢尾油的芳环数降低、环烷环数增加;由于部分芳环发生加氢-开环裂化反应和环烷环发生开环反应,加氢尾油平均分子的总环数降低;反应温度越高,上述重组分分子结构变化趋势越明显。在试验温度范围内,加氢尾油的芳环缩合参数(H_(AU)/C_(A))随反应温度的升高呈先增大后减小的趋势,为避免稠环芳烃缩合、减少轻烃生成,应控制煤焦油沸腾床加氢预处理的反应温度不超过(基准+20)℃。

中低温煤焦油重质馏分的化合物组成及表征

对中低温煤焦油的综合高效利用有助于提高煤炭作为化工原料的综合利用效能,因而利用联用技术对典型中低温煤焦油重质馏分进行分子表征,可为其后续高效的加工利用提供数据支撑。利用电喷雾电离源(ESI)和大气压光致电离源(APPI)结合傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-ICR MS)在分子水平上表征影响典型中低温煤焦油重质馏分加工利用方式的含氮化合物、含氧化合物以及芳烃化合物,探讨含氮和含氧化合物、芳烃类化合物的组成和碳数分布。结果表明,采用正离子电喷雾(+ESI)结合FT-ICR MS共鉴定出N_(1)、N_(2)、N_(1)O_(1)、N_(1)O_(2)、N_(1)O_(3)、N_(2)O_(1)、N_(2)O_(2)、N_(1)O_(1)S_(1)共8种不同分子组成的碱性氮化物;采用负离子(-ESI)模式下FT-ICR MS检测出N_(1)、N_(2)、N_(1)O_(1)、N_(1)O_(2)、N_(1)O_(3)、N_(2)O_(1)、N_(1)O_(1)S_(1)共7类非碱性氮化物,检测出O_(1)、O_(1)S_(1)、O_(2)、O_(2)S_(1)、O_(3)、O 4共6类酸性氧化物;采用APPI正离子模式结合FT-ICR MS检测出4_(1)67种芳烃化合物,其中碱性氮化物相对丰度较高的为N_(1)、N_(1)O_(1)类化合物,而非碱性氮化物相对丰度较高的为N_(1)O_(1)、N_(1)O_(2)类化合物,O_(1)、O_(2)、O_(3)类酸性氧化物具有较高的相对丰度。依据各化合物的等效双键数和碳数分布可推测其分子组成,N_(1)类碱性氮化物母核结构主要为喹啉、吖啶、菲啶、二苯并喹啉和苯并吖啶等2~4环的多芳环结构;N_(1)O_(1)类碱性氮化物的主要母核结构为苯并喹啉、吖啶、菲啶、二苯并喹啉、苯并吖啶、二苯并吖啶同时并有呋喃、氧芴等结构;N_(1)O_(1)、N_(1)O_(2)类非碱性氮化物与碱性氮化物相比,其侧链相对较短,其母核结构为吡咯、吲哚、咔唑并环氧烷、呋喃以及部分苯环结构,氧以羟基、醚基、羰基或酰基形式存在;O_(1)类酸性氧化物种类较多,母核结构主要为萘酚、蒽酚、菲酚、苯并蒽酚、苯并萘酚,还有少量的芘酚;O_(2)类酸性氧化物的种类较少,母核结构主要为萘二酚、蒽二酚、菲二酚,同时也存在羧基官能团的长链烷烃。O_(3)类酸性氧化物的种类介于O_(1)类和O_(2)类之间,母核结构有可能为萘二酚并呋喃、蒽二酚、菲二酚,烷基侧链中含有羟基、醚键或羧基等结构;芳烃化合物主要为烷基侧链较长的2~3环稠环芳烃。

陕北中低温煤焦油的分离与GC-MS分析

对陕北中低温煤焦油的轻油(L-tar)和重油(H-tar),采用超声萃取和索氏萃取的方法,得到GC-M S可测石油醚L-tar萃取物(P-L-tar)和H-tar萃取物(P-H-tar),采用GC-M S分析了P-L-tar和P-H-tar的组成。实验结果表明,在P-L-tar中检测到295种化合物,在P-H-tar中检测到302种化合物,主要是长链烷烃、酚类化合物和萘类化合物及少量的含氧化合物和含氮化合物;在P-L-tar中长链烷烃和酚类化合物质量分数分别为42.43%和18.28%,在P-H-tar中长链烷烃和酚类化合物的质量分数分别为21.53%和36.80%,P-H-tar中的间甲基苯酚的质量分数达6.72%。

基于绿色化学原理的煤焦油加氢工艺环保改进研究

随着大众环保意识的不断提高,对传统化工生产过程的环境友好性改进成为了行业研究热点。煤焦油作为一种重要的化工原料,其加氢处理过程中存在的环境问题亟需解决。本文基于绿色化学原理,对煤焦油加氢工艺的环保改进展开了深入的研究。通过选择环境友好型催化剂、优化工艺参数、实现副产品的有效资源化利用,提出了一系列环保改进措施。实验结果表明,这些改进措施能够显著降低有害物质的排放,提高煤焦油的加氢效率和产品质量,具有明显的环境效益和经济效益。

煤焦油重组分沥青质性质分析及对加氢裂化生焦影响的推测

从中/低温煤焦油中切取重组分,提取了重组分C7-沥青质,并以此重组分为原料进行了高压釜加氢实验,通过1H-NMR、XRD、FT-IR、SEM、元素分析和相对分子量测定等手段对重组分沥青质结构参数、官能团、表观形态等方面进行了分析,并将其与加氢过程中生焦情况进行了关联。结果表明,C7-沥青质基本结构单元以稠环芳烃为中心,周围分布少而短的侧链,侧链以小于3个碳的短直链正构烷基为主,相对分子量小,芳香片层没有堆积结构。O是该沥青质中氢键主要来源,大多分布在环氧烷烃和醚类结构中,外围的O数量低,分子间氢键更难形成,结构单元之间缔合性弱,沉积聚合慢而均匀。沥青质中短侧链不易断裂,在反应过程中产生的稠环芳烃自由基少,缩合能力小,使该馏分油生焦能力低,具有较高的加氢潜质。

煤焦油加氢装置加热炉混氢流程对比分析

煤焦油加氢装置加热炉混氢流程可以简单分为炉前混氢、炉后混氢与部分炉前混氢流程。通过对三种混氢流程进行多方面对比分析,结合其各自的优缺点,在考虑其事故状态下的安全处理、操作的方便性与可控性、投资成本的实际情况下,在装置设计阶段灵活且最优化的对加热炉混氢流程进行选择,确保装置建成开工后安稳长满优运行。

旋风分离器内生物质焦油湍流特性的数值模拟

针对旋风分离器去除生物质热解气化产生燃气中的焦油液滴问题,利用雷诺应力湍流模型(RSM)模型和DPM模型对旋风分离器内部的三维强旋转湍流场进行了数值模拟,获得了内部流场的等动压、湍流动能、湍流强度、湍流黏度、速度矢量的分布云图,分析了旋风分离器内各主要因素对焦油分离的影响,为提高旋风分离器除焦效果提供了改进与优化依据。

废塑料在煤-焦炉气共热解中的增油减水效应

实验选用不同煤种与不同废塑料在１０ｇ 固定床反应器中与３ＭＰａ 焦炉煤气共热解，升温速率为１０ ℃／ｍｉｎ，终态温度为６５０ ℃，气体流速为１Ｌ／ｍｉｎ。结果表明，添加５ ％ 的聚乙烯（ＰＥ） 可使净煤热解焦油收率（ 扣除废塑料自身热解产油量）增加５ ％ 以上，增加的焦油量占原煤热解焦油收率的２１％ 以上；热解水分降低约２％ ，降低的水分量约占原煤热解水分的２０ ％ 。提高了煤－ 焦炉气共热解油品收率，增加了经济效益，为实现废塑料的回收增值利用开辟了一条新的途径。

原生吡啶不溶物在煤焦油聚合制备中间相炭微球过程中的作用

吡啶不溶物含量不同的煤焦油在密闭容器中聚合，产物在１５０℃下热过滤，滤渣用吡啶抽提得中间相炭微球。聚合产物和中间相炭微球分别在偏光显微镜和扫描电子显微镜下观察。从实验结果可以看出，原生吡啶不溶物在煤焦油聚合制备中间相炭微球的过程中，起着阻止中间相小球相互融并的作用，因而使所得中间相炭微球的球径均匀，收率提高。

煤焦油馏分中正己烷不溶物的测定

本文提出了一种煤焦油馏分中正己烷不溶物的测定方法,并通过对影响试验结果的各项因素包括:滤纸种类、试样质量、溶剂温度及用量、超声时间、离心转速及时间、烘干温度及时间、干燥器冷却时间等因素,确定了最佳试验条件,此方法填补了煤焦油馏分正己烷不溶物分析的技术空白。

中低温煤焦油分离-催化裂化技术研究进展

中低温煤焦油作为重要的化工初级产品,在有利补充石油资源、强化能源综合保障能力方面具有重要战略意义。本文综述了中低温煤焦油蒸馏/精馏、溶剂萃取(超临界萃取)、柱层析、低温共溶等分离方法发展现状与技术优势,并强调了在中低温煤焦油加氢/催化裂化技术中催化剂的设计制备与匹配问题是其工业化核心技术问题之一。

焦油裂解用催化剂的研究进展

综述了生物质焦油裂解用催化剂:如白云石、橄榄石、黏土矿石、木炭、碱金属化合物、镍基催化剂和Rh/CeO2/SiO2复合催化剂以及煤焦油裂解用催化剂如氧化钙、LZ-Y82和Ni-3的研究进展。分析了不同催化剂的优缺点及催化机理,讨论了催化剂的组成、结构以及催化裂解条件对催化效果的影响,展望了未来焦油催化裂解的研究重点。

生物质焦油裂解催化剂研究进展

对生物质焦油裂解催化剂的研究发展近况进行了阐述,总结了白云石、碱金属催化剂和镍基催化剂三大类催化剂的特点和应用情况,以及展望了焦油裂解技术的发展前景。

Ni基生物质焦油重整催化剂的研究进展

Ni基催化剂对生物质气化过程中生成焦油的催化裂解重整具有较好的催化活性,但在催化反应中存在容易积炭进而失活的现象。如何提高Ni基催化剂的催化活性和抗积炭能力是Ni基催化剂研究中的难点。本文从催化剂的活性组分、载体和助催化剂3个方面入手,详细综述了近几年关于提高Ni基生物质焦油重整催化剂催化活性和抗积炭能力的研究进展,讨论了催化剂的活性组分、载体和助催化剂对催化剂催化活性的影响。指出Ni-Fe、Ni-Co、Ni-Cu催化剂均表现出比Ni基催化剂更好的催化活性,助剂的加入有利于提高吸附剂的抗积炭能力和抗烧结能力;催化剂载体方面,钙钛矿型混合金属氧化物载体、煤焦和生物质焦载体具有较好的研究前景。