煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院简介

煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院(以下简称煤化分院)的前身为北京煤化学研究所(以下简称煤化所)。煤化所于1956年成立,是新中国第一个专门从事煤炭化学和加工利用基础研究和技术开发的科研单位。1999年7月1日随煤炭科学研究总院整体转制为科技型企业。2003年5月28日。

煤化工用煤技术标准系统研究

我国应系统地研究制定煤化工用煤的技术标准用以指导和规范我国的煤化工用煤。完善的煤化工用煤技术标准应包括基础、煤炭资源评价、用煤技术条件和用煤管理等4类。目前《煤化工用煤技术导则》规定了各种煤化工用原料煤的煤类、品种和煤质以及煤化工用煤对资源储量、优化配置和合理规划的要求,包括对优质稀缺煤炭资源的保护和利用高硫分或较高灰分煤炭资源的利用等方面。而煤化工产业的健康发展急需管理方面的标准。

煤炭直接液化反应动力学研究进展

随着对煤液化反应机理认识的逐渐深入,对动力学的研究从最初的单一反应到将煤按照反应性的不同分成快反应煤和慢反应煤,以及将反应产物按照不同的分离方法从最初的前沥青烯、沥青烯和油到不同的馏分段.并指出准确的动力学参数对预测和控制反应产物分布有重要的指导作用.

煤化工用煤适应性研究

各种煤化工转化技术对原料煤有一定的要求，发展煤化工项目应做好煤炭资源的适应性研究，鼓励煤化工用原料煤使用＂劣质煤＂资源，同时要保护及高附加值地利用“稀缺”煤种资源，建议制订相关标准以规范煤化工用煤。

煤炭直接液化油中酚类化合物的GC/MS研究

使用高效碱液抽提法富集煤液化油中酚类组分，并使用衍生化试剂与该组分定量反应，得到挥发性大幅提高、化合物间分离程度显著改善、适于定性定量分析的酚类硅醚化衍生物．色谱／质谱联用（GC／MS）分析结果表明：酚类组分主要由苯酚、茚酚和萘酚和联苯酚等4类化合物组成，且绝大多数化合物带有烷基侧链．经保留时间指认结合质谱检索，有效鉴定出酚类组分中36种包含1～3环的化合物，并由外标法准确定量出23种化合物的含量．其中苯酚含量为6．24％，甲基苯酚的3个同分异构体含量均超过7．5％．定量结果还显示，烷基苯酚含量最高（57．82％），其次为萘酚（3．29％），再次为茚酚（2．89％）．

神华煤直接液化残渣热解动力学研究

运用分布活化能模型（DAEM）对神华煤直接液化残渣热解过程进行了分析,得出残渣热解活化能E的算术平均值为144.6 kJ/mol,分布在60.1～280.4 kJ/mol范围内,活化能分布函数f（E）为非正态分布函数;指前因子k0与活化能E之间存在补偿关系.

煤炭直接液化产品油碱洗提酚过程研究

系统研究了使用NaOH水溶液提取煤炭直接液化产品油IBP～280℃馏分段中酚类物质的碱洗过程.确定了碱洗提酚过程的2个关键参数:最小碱/油质量比为0.08,适宜水/油质量比为0.6～1.2.分别考察了洗涤温度、碱液浓度和碱洗时间等主要因素对碱洗效果的影响,并通过正交试验,确定3个影响因素的显著性顺序为:温度﹥碱浓度﹥碱洗时间.综合分析得到试验范围内最佳碱洗条件为:温度40℃,碱液浓度10%,碱洗时间5min.

煤炭直接液化残渣有机可溶物萃取研究

对神华煤直接液化残渣中的有机可溶物进行了萃取,研究了萃取的条件,分析了萃取物的性质。结果表明,适宜的萃取条件是胜利中油为溶剂,N2初压为0.5 MPa,温度为130～150℃,停留时间为15～30 min,溶剂与残渣的质量比为4∶1～5∶1,持续搅拌。在此条件下,残渣萃取率达50%,残渣萃取物的灰分产率几乎为0,油分含量约为58%,H/C原子数比为0.99,脂肪烃和芳香环含量高,芳香环缩合度为0.675,芳碳率为0.694,420℃左右失重速率最大。

活性焦烟气脱硝本征动力学研究

以自制活性焦为原料,在消除内外扩散的前提下,用等温积分管式反应器测试了其脱硝性能。通过对动力学实验数据分析,运用Eley-Rideal模型,推导出了其本征动力学方程,并对模型参数进行了估值。结果表明,利用Eley-Rideal模型拟合的计算值与实验数据相符,反应表观活化能为-23.6 kJ/mol。

煤直接液化低分油加氢脱硫脱氮反应动力学研究

为了进一步了解煤直接液化油中硫氮化合物的形态和性质,采用石油研究中的先进分析手段GC-PFPD和GC-NCD,对煤直接液化低分油进行了分析,获得了详细的硫氮化合物组成含量。结果发现:煤直接液化低分油中含有大量的杂环化合物,S主要以苯并噻吩类和二苯并噻吩类化合物存在,N主要以五元环化合物形式存在。在高压釜中进行了催化剂添加量和不同温度条件下的加氢实验,对总硫总氮的加氢反应动力学进行了研究。通过计算得到了高压釜煤液化油加氢脱硫反应的一级反应动力学模型,且通过模型计算的S含量与反应实测的S含量相对误差仅为7.8%;对实验得到的震荡式高压釜中煤液化油加氢脱氮反应的一级反应动力学模型进行验证,发现相对误差也仅为0.97%。

神华煤高压釜加氢液化等温反应的动力学研究

在高压釜中对神华液化示范工程用煤进行了450℃等温加氢液化动力学研究,提出了液化反应网络,建立了相应的动力学模型,通过实验求出各反应速率常数.结果表明,在等温反应阶段,可按液化反应动力学性质将煤划分为易转化和难转化两种煤组分;易转化煤组分生成各产物的反应速率顺序为沥青烯组分>油>气态产物,其生成沥青烯组分的速率常数是难转化煤组分转化的12.56倍;反应后期沥青烯组分转化为油的速率是油产率增加的主要控制因素.

煤炭直接液化残渣加氢研究进展

在煤炭直接液化生产过程中,会产生占液化原煤质量30%左右的液化残渣。它是一种高碳、高灰和高硫的物质,主要由未转化的煤、液化中间产物、无机矿物质以及煤液化催化剂组成。煤炭直接液化残渣有很高的利用价值,无论从经济角度还是环保角度出发,都需要对残渣进行利用,这也是煤炭直接液化工业化必须解决的问题。综述了煤炭直接液化残渣的来源、组成、性质、加氢研究现状及应用等。

气升式环流反应器应用于煤炭直接液化研究述评

综述了国内外近期关于环流反应器的研究成果以及实际生产应用实例,总结对于环流反应器内各项主要参数的测量方法以及参数间的相互作用关系,对环流反应器运行的稳定性和弹性提供了依据,并且在煤炭直接液化领域应用环流反应器进行了展望。

煤炭直接液化体系高温高压气液相平衡研究进展及模型选择

笔者从气液相平衡基础理论展开并综述了高温高压相平衡计算研究进展,介绍了状态方程法、混合模型法、超额Gibbs自由能—状态方程模型法,并重点介绍了超额Gibbs自由能—状态方程模型法的思路及应用特点。针对煤炭直接液化物系高温、高压、强不对称、强极性、完全非理想体系等特点,与结合传统混合规则的状态方程法及混合模型法相比较,采用超额Gibbs自由能—状态方程模型法能够在更大范围内准确计算和预测煤液化气液相平衡。

铁法煤催化燃烧与分布活化能模型动力学研究

选取着火温度、燃尽率和残灰碳氢含量等指标,利用程序升温热重技术研究了CuSO4和K2CO3对铁法高灰烟煤(TF)的催化助燃效果,同时通过分布活化能(DAEM)动力学模型探讨了活化能变化与催化助燃效果的关系.结果表明,CuSO4和K2CO3的添加比例均为2%时,TF煤的着火温度分别降低了44.3℃和31.1℃;最终燃尽率从92.19%分别提高到94.75%和96.13%,而残灰含碳量从6.91%分别降到3.37%和2.39%.TF煤燃烧的分布活化能在转化率<15%,20%～85%,>90%三阶段呈现不同的规律性变化,CuSO4和K2CO3对TF煤燃烧的分布活化能影响主要发生在转化率20%～85%之间:CuSO4的添加使得TF煤燃烧的分布活化能呈现波动性变化,而K2CO3能够明显降低TF煤燃烧的分布活化能.

煤炭直接液化溶剂的研究

讨论了煤炭直接液化过程中溶剂的特点、作用及质量要求,煤液化溶剂具有一般溶剂的功能,同时还具有良好的供氢和传递氢的功能特点,起到溶解、分隔煤裂解生成的自由基的作用,溶剂必须具有一定的分子结构和分子大小。初步讨论了表征煤液化循环溶剂供氢性的指标,指出普通溶剂如四氢萘和二氢萘等部分饱和的芳香化合物可直接用作煤液化溶剂,多环芳烃含量较高的煤焦油和石油系重质油,经过预加氢处理提高溶剂的供氢性后,可作为煤液化过程的起始溶剂或替代溶剂。

煤炭洗选脱除煤中有害微量元素的实验研究

利用浮沉试验研究了通过煤炭洗选技术脱除煤中有害微量元素的可能性。结果表明,煤中有害微量元素在选煤过程中的行为取决于其有机亲和性。大多数煤中As、Cr、Hg、Mn、Ga、Ta、Ti、W、Cs等元素均可得到较高的理论脱除率,而B、Mo、Y等元素理论脱除率在各种煤中均较低。Be、Se、Pb等元素理论脱除率在不同煤中变化幅度较大,主要是由于其在不同煤中赋存状态不同而造成的。

石英原料粉碎过程动力学研究与分析

通过石英原料在间歇球磨机中的粉碎实验研究,测出不同粒级物料质量分数随时间的变化数据,并以此为依据进行粉碎过程动力学解析及回归,获得了该过程的动力学方程,目的在于预测产品达到粒度要求时的时间段以达到节能效果,为工业生产控制及应用打下基础。

煤炭行业碳排放计算方法与低碳运行模式研究

从能源消耗与碳排放现状分析煤炭行业实施低碳发展的重要性,同时以煤炭开采环节为例,介绍了包括确定组织营运边界和识别碳排放源的碳排放统计与清单编制,并提出煤炭开采环节能源消耗碳排放和副产物碳排放的计算方法,指出煤炭企业降低碳排放可按照各工序能耗碳排放、副产物碳排放、其他碳排放分类实施,并认为构建"绿色生态矿区"是降低煤炭行业直接碳排放、能源间接碳排放和其他间接碳排放及走低碳发展途径的综合体现。

煤炭企业发展煤化工若干问题的探讨

认为煤基汽油、柴油、航空煤油和石油化工替代产品具有较大的市场需求 ,甲醇、二甲醚也有一定的市场空间 ,焦炭市场正处于旺盛时期 ;大型煤液化示范工程应注重各种风险的克服和规避 ;