煤液化固渣萃余物的组成结构及铁催化剂活性相回收

为解决大规模煤直接液化催化剂铁源供应问题,同时实现煤液化固渣萃余物的无害化分质利用,从固渣萃余物中回收铁催化剂的角度进行研究,探索采用物理磁选法进行铁催化剂富集回收的可行性。首先采用粒度分析、XRF、XRD、SEM、TG、SEM-EDX等表征手段对固渣萃余物进行全面的物化性质表征,确定铁催化剂的质量分数和存在形态。由分析可知,工业装置固渣萃余物主要由未反应煤中的炭及残炭、挥发分及灰分组成,其粒度均匀且没有团聚,其中铁元素质量分数为5.96%,铁物种仍以具有顺磁性的Fe1-xS活性相存在,被未反应煤、残余沥青掺杂、包裹,与各种元素Ca、Si、Al、O等均匀混杂分布在萃余物中。在此基础上,选用4种型式的磁选设备在不同磁场强度下进行磁选富集,并将富集后的样品作为催化剂用于煤直接液化反应,考察其直接液化反应性能。试验结果表明,湿式立环脉动高梯度磁选机一方面将所产生的高梯度磁场力作用于磁性催化剂细粉,同时脉动流体力在一定程度上消除了非磁性颗粒的机械夹杂。在清水作为分散介质及洗涤介质下,更有效地实现了固渣萃余物中铁催化剂细粉的精细分离。在640000 A/m外加磁场强度下,含铁催化剂物料富集率为10.48%,铁元素质量分数可达11.37%,高压釜萃取油产率为41.96%,与无催化剂时相比高7.17%,比固渣萃余物提高8.99%,可掺混至新鲜催化剂中实现有效回用,部分解决催化剂铁源短缺的问题。

煤液化残渣诱导缩聚制备冶金焦的影响因素

煤液化残渣所含沥青质和重油在热解时可产生大量自由基,如不能被及时稳定和缩聚将转化为大量焦油和气体,形成孔隙结构,从而影响所制冶金焦密度。为此,拟引入添加剂诱导其高效缩聚,提高聚合物密度,再经炭化后制备优质冶金焦。通过系统研究不同添加剂(糠醛、甲醇、呋喃和羟基丙酮)、温度(350、400、450、500和550℃)、停留时间(0、30、60和120 min)和添加量(0、4、8和16 g)对所制聚合物缩聚率、结构性质、密度、热稳定性和表面性质影响,获得煤液化残渣诱导缩聚的最优试验条件。在最优条件下,分别探讨所制聚合物和炭化物的表面形貌、微晶结构和元素变化情况,获得煤液化残渣诱导缩聚机理。结果表明,添加剂(糠醛)的诱导缩聚效果最佳,其次是羟基丙酮,因而理想添加剂至少应含有1个醛基或酮基。不同添加剂可促进煤液化残渣缩聚,提高所制聚合物比表面积、孔容、平均孔径和真密度。温度和停留时间对煤液化残渣/糠醛聚合物热稳定性和表面性质影响较大,温度升高和停留时间延长可促进煤液化残渣所含酚类基团和芳香物中H参与缩聚反应,提高聚合物的缩聚程度。煤液化残渣/糠醛(焦炭)整体呈片层密实状,并含更多无定形碳。

重质油组成与结构对油煤浆流变性能的影响

新疆低阶煤和重质油资源丰富,具有广阔的煤油共液化工业前景,但重质油自身流动性差,极大地限制了煤油共液化的发展。为认识重质油组成结构对油煤浆流变性能的影响,选取5种性质差异明显的重质油和2种工业循环溶剂油,探究其与上湾煤形成的油煤浆流变性能变化规律,在此基础上通过预加氢调控减压渣油的组成结构,分析重质油组成、结构与流变性能,获得重质油组成结构对油煤浆流变性能的影响规律。结果表明,重质油本身是牛顿流体,加入煤粉后转变为假塑性流体,呈现剪切稀化特征;重质油中胶质和沥青质组分含量越高,形成油煤浆的黏度越高,体系内部的触变结构越丰富,非牛顿流体特征越明显。减压渣油稠油预加氢后,形成油煤浆的黏度显著降低,其中,380℃下预加氢2 h后制成的油煤浆黏度在135℃时降至451 mPa·s,同时油煤浆的触变特性也明显减弱。预加氢促使减压渣油中的长链断裂为短链烃,胶质和沥青质组分转化为饱和分与芳香分,从而抑制胶团的生成,降低油煤浆黏度。其中,380℃下预加氢2 h后胶质含量较未处理减少约21%,重均分子量降至1594 Da,芳香环β位的H含量增加约20%。

煤直接液化油渣萃余物组成、性质分析及应用场景探讨

煤直接液化油渣用洗油萃取后再经离心分离、常减压闪蒸等工艺处理,分离沥青质后可得到不同等级的沥青产品以及萃余物,将萃余物大规模利用,可以大大提高企业的经济效益。分析了萃余物的族组成、性质,在此基础上讨论了萃余物应用于配煤气化、循环流化床锅炉掺烧、炭灰分离的可行性。分析认为:萃余物更适合通过配入原料煤应用于干粉煤气化。

甲烷气氛下铁基催化剂对低阶煤温和液化的影响

针对煤直接液化的高温高压苛刻反应条件和高昂的氢气成本问题,通过降低煤液化反应温度、压力和更换供氢气氛等方法来优化工艺过程。选用四种铁基催化剂研究低阶煤在甲烷气氛下温和液化的反应特性,研究结果表明:神华黑山长焰煤HS在温度350℃、初始压力3 MPa的甲烷气氛下液化产物为轻质气体、液化油和沥青质;以FeSO_(4)为催化剂时沥青质的产率最高达到8.03%,并将煤液化的转化率提升了6.10%;以FeS为催化剂时油气产率提升了3.48%;助剂硫元素的加入对煤液化反应总转化率的提升有着重要作用;Fe粉、Fe+S和FeS催化剂的加入有助于提升煤液化油中单环芳烃的含量。

分散型催化剂在煤/重油共炼体系中的加氢抑焦作用

采用马瑞常渣与印尼褐煤进行煤/重油加氢共炼反应,研究了马瑞常渣脱除沥青质和催化剂加量对共炼体系加氢转化深度的影响。利用XRD、XPS、TEM、TG、^(13)C NMR和SEM对共炼反应后固体残渣进行表征。结果表明,沥青质的存在会促进生焦过程并显著降低共炼体系中煤的转化效率,达到同等转化深度时脱沥青油体系中所需催化剂加量大幅度降低。对于沥青质含量较高的马瑞常渣体系,催化剂反应后固体残渣中有机碳质组分芳香度降低,含氧组分比重下降,且残余有机碳也更易发生热解,表明催化剂对反应体系中碳质组分优异的氢解作用。固体残渣的微观形貌分析则显示出催化剂对生焦过程的良好抑制效果,有助于提高反应体系的加氢转化深度。

煤液化沥青制备锂电负极材料的研究

在当今能源格局不断演变的背景下,寻求高效、可持续的能源存储解决方案成为当务之急。锂离子电池作为重要的储能技术,其性能的优化备受关注。在众多探索中,煤液化沥青以其独特的性质逐渐走入我们的视野,成为负极材料领域极具潜力的研究对象。本文介绍了锂离子电池的市场发展情况及煤液化沥青制备锂电负极材料的性能特点,并对负极材料制备工艺和技术难点进行分析,为煤液化沥青在锂电负极领域应用的研究人员提供参考和启发。

煤直接液化残渣催化热解过程中官能团演变特性研究

采用原位红外催化反应装置,利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),以CaCl_(2)·6H_(2)O、FeCl_(3)·6H_(2)O和Cs_(2)SO_(4)为催化剂,对比分析了添加3种不同催化剂以及不同含量的Fe^(3+)在煤直接液化残渣(DCLR)催化热解过程中官能团的演变特性。结果表明:3种催化剂一定程度上都促进了DCLR的缩聚反应;对于以FeCl_(3)·6H_(2)O为催化剂的样品,当热解温度为500℃左右时苯骨架结构峰位由1546 cm^(-1)向1600 cm^(-1)偏移,表明DCLR内的缩聚反应大于分解反应,其芳香骨架结构缩聚程度提高,稠环体系变大;对比不同浓度FeCl_(3)·6H_(2)O在升温过程中对脂肪侧链甲基和亚甲基在热解过程中的催化效果,发现Fe^(3+)在DCLR热解过程中对脂肪族甲基的脱除起到了抑制作用,且随着样品中Fe^(3+)含量的增加(在质量分数为1%~10%时),其抑制作用越强。

应用红外光谱研究脱灰对伊敏褐煤结构的影响

对伊敏褐煤的原煤和脱灰煤进行了红外光谱分析,并通过分段分峰拟合分析了脱灰前后伊敏煤结构的变化。结果表明,脱灰处理对煤中有机结构会产生一定影响。对脂氢和羟基氢键有机结构影响较小,脱灰后,脂氢结构中CH2不对称伸缩振动没有变化,CH伸缩振动明显减少,而CH2对称伸缩振动和CH3不对称伸缩振动略有增加;羟基氢键结构中羟基N羟基、自缔合羟基氢键以及羟基π氢键的强度有所降低,而环氢键和羟基醚氢键的吸收强度有所增加;对芳香结构和含氧官能团的影响较大,芳香结构由原煤中的苯环三取代占主导地位转变为脱灰煤中的苯环三和四取代;含氧官能团中烷基醚和脂肪羧酸脱灰后吸收峰的强度明显减弱,这是由于水解反应导致的,而酚羟基和羧酸脱灰后吸收强度明显增强。

煤制油化工项目中承包商管理的关键要素与实践策略

煤制油化工作为一种典型的煤炭深加工方式,拥有独特的技术和产业特点。其核心技术主要包括煤直接液化、煤间接液化、煤气化、合成气净化、费托合成、加氢改质等一系列复杂的化学反应过程,这些过程涉及高温高压操作、催化剂使用以及有害物质处理等复杂环节,潜在安全事故风险较高,需要严格的安全管理体系和先进的风险防控技术来保障平稳运行。以煤制油化工项目的复杂性为背景,系统剖析了承包商管理的核心地位和挑战,从承包商的选择、评价、监控至激励机制等方面展开讨论,结合实际案例,提炼一套适合煤制油化工行业的承包商管理模式,旨在提升项目执行效率与质量,确保煤制油化工项目安全稳定运行。

神华煤直接液化循环油的分析表征

The recycled oil from coal liquefaction was separated into three fractions(saturates,aromatics and polar fraction) by liquid chromatograph according to group composition.Each fraction was analyzed qualitatively by 1H-NMR spectra,then the aromatic fraction was characterized using gas chromatograph/mass spectrometer(GC-MS).It shows that liquid chromatograph is well used to separate coal liquefaction oil with high repeatability and high recovery yield.Aromatic fraction with carbon number from C10 to C21 mainly includes dicyclic-,tricyclic-and tetracyclic-hydrogenation aromatic compounds such as tetrahydronaphthalene,hydrophenanthrene,hydropyrene and their alkyl substitution compounds and so on.

两种烟煤的液化及液化油的组成特征研究

在 40 0℃、30min、7MPa冷氢压条件下两种煤液化结果表明 ,兖州煤比DECS 6 (美国煤 )煤更容易液化或共液化 ,这可能与兖州煤硫含量比较高有关 ,但DECS 6煤的油收率要高于兖州煤 ,表明EDCS 6煤容易裂解生成小分子化合物。同种煤液化油的沸点分布特征基本一致。UV(紫外光谱 )特征表明 ,液化油中单环芳烃主要为烷基取代苯类化合物 ,二环芳烃组分主要是烷基取代萘类化合物 ,三环芳烃主要为渺位缩合的菲类化合物 ,四环芳烃主要为芘、屈艹 类化合物 ,五环芳烃以苯并芘类化合物为主 ,而极性化合物可归属为含O、S。

减压渣油与低阶烟煤悬浮床中试研究

70%减压渣油与30%低阶烟煤均匀混合成浆,再加入总量1%的催化剂,利用陕西延长石油集团开发的150 kg/d悬浮床加氢裂化技术进行试验研究,反应压力20 MPa,空速0.5 h^(-1),氢油比2000 L/h,催化剂1%考察反应温度在456℃、468℃、470℃在同1种催化剂下煤油共炼反应性能及产物分布的影响和装置的稳定性,利用煤油共炼的协同效应,使富含芳烃的煤与减压渣油共炼时提高氢的利用率,降低氢耗和能耗,提高产品收率。结果表明,试验中煤的转化率高达91.09%,气体C1~C4收率11.19%,液体收率79.63%。在转化率方面,随反应温度从465℃升至468℃再增至470℃的过程中,随反应温度的升高,煤转化率总体呈增长趋势,468℃至470℃气体烃类收率增加而液体收率降低,要获得高液收,反应温度468℃较合适。

油煤浆黏温特性的初步研究

在煤直接液化中 ,煤浆黏度变化是一个十分重要的工艺性问题 ,至今尚未得到充分研究 .研究了在常压、2 0 0℃以下三种煤与四氢化萘制成煤浆的黏温变化 .研究发现 :随温度的增加 ,三种煤样的黏度呈先降后增的变化趋势 ,其黏度值都在 1 60℃时达到最低 ,1 60℃～ 2 0 0℃黏度迅速增加 .煤的溶胀及溶出物是升温过程中煤浆黏度变化趋势的主要影响因素 .

神华煤液化残渣的热解特性研究

以N2为载气,流速为20mL/min,升温速率分别为15,30,45和60℃/min,终温1200℃的条件下,用TGA/SDTA851热失重分析仪进行了神华煤液化残渣的热解特性试验研究.实验得到了神华煤液化残渣热解的TG和DTG曲线,表明神华煤液化残渣的热解是分两步进行的.在低温段主要是神华煤液化残渣中挥发性的气体溢出引起热解失重;高温段则主要是一些高分子有机质的热解过程.低温段的热解是主要的,它基本上热解掉了神华煤液化残渣重量的30%～40%.神华煤液化残渣挥发分含量很高且具有集中析出的特性,在240～370℃区间内可挥发物质迅速热解完毕.其在高温段的热解产率很小,只有总重量的10%～13%.随着升温速率的增加,低温段和高温段热解的区分更加明显,且使神华煤液化残渣的热解产率提高.此外,还给出了不同升温速率下的神华煤液化残渣热解特性数据和化学反应动力学参数.

常压升温下油煤浆表观黏度变化的研究

为探讨煤直接液化工艺中油煤浆表观黏度随温度升高的变化规律,利用高温黏度计测定了煤浆体系的黏度,考察了溶剂、煤浆浓度、煤中含水量和不同显微组分等因素以及剪切速率、配浆温度、溶胀作用等对煤浆黏度-温度特性的影响。研究结果表明,低温下影响煤浆黏度变化的主要因素是溶剂本身的性质,煤浆的表观黏度随温度升高而降低;随温度继续升高在较宽温度范围内黏度变化不大,这是由溶剂性质以及煤在溶剂中的溶胀行为共同作用的结果;当温度达到约220℃后继续升高温度溶胀作用逐渐占优势,从而导致煤浆体系的表观黏度逐渐增大。

低煤阶煤的煤岩成分液化性能及实验研究

以西北侏罗纪煤中的镜煤和丝炭为研究对象,液化实验结果表明:同一变质程度的镜煤的液化转化率(90.67%)、油产率(58.88%)均高于丝炭;而不同变质程度的镜煤和丝炭,因其结构和性质的差异,随变质程度的增高,液化性能整体呈降低趋势。镜质组和惰质组分别作为镜煤和丝炭的主要物源,形成于截然不同的泥炭沼泽环境,致使结构和性质差异大。显微组分特征、红外光谱和分子结构模型分析表明:镜煤中活性组分含量高,H含量和脂肪氢含量高,大分子结构模型中21个单芳环,具有芳香性的吡咯环2个;丝炭中活性组分含量低于镜煤,含氧官能团多,碳含量和芳香氢含量高,大分子结构模型中14个单芳环、6个双芳环、1个三芳环,具有芳香性的吡咯环2个。

绿色甲醇生产与应用协同发展实施路径探讨

“双碳”背景下,绿色甲醇与下游应用深度融合是实现低碳可持续发展的重要途径之一。推进绿色甲醇生产与应用协同发展是一个涵盖技术创新、产业链构建、市场推广及政策支持的综合性过程。其发展需要技术创新引领,加快CO_(2)加氢与生物质转化技术迭代升级,降本增效;构建完整产业链体系,强化产业链协同,优化资源配置;明确市场需求与发展潜力,拓宽在化工、汽车、船舶、氢能等领域应用,提高市场认可度;辅以政策支持,为企业创造有利发展条件和环境。长远看,绿色甲醇在化工领域特别是医药、农药等新兴产业拥有巨大潜力,是协同发展的重要路径。

溶胀对扎赉诺尔褐煤热解及液化性能的影响

研究了用吡啶和四氢呋喃（ＴＨＦ）溶剂对扎赉诺尔褐煤（ＺＬ）溶胀预处理后煤的热重、微分热重的变化及加氢液化反应规律．结果表明：煤经吡啶和ＴＨＦ溶胀预处理后增加了煤的热解失重量及加氢液化反应性，提高了煤的液化总转化率和油气产率；其中吡啶预处理煤的热失重率和液化转化率高于ＴＨＦ预处理煤．用红外光谱对溶胀煤的分析表明，煤溶胀预处理后其大分子结构中氢键发生不同程度的断裂．

煤液化残渣与褐煤混合燃烧硫污染物排放规律

用ZCS-1型智能化定硫仪研究了神华煤液化残渣与褐煤混煤燃烧时硫污染物的动态排放特性,研究发现单煤及混煤燃烧时硫析出速率曲线呈双峰结构.由煤液化残渣、古山煤和风水沟煤配成的三元混煤的硫析出速率双峰曲线比煤液化残渣和风水沟煤配成的二元煤平缓.当高硫的煤液化残渣掺混比减少时,二元混煤或三元混煤的最大硫析出量都逐渐减少,硫析出速率逐渐降低,且其峰值时间均有所延迟.