高温煤焦油加工行业问题分析及对策研究

综述了国内外煤焦油加工行业生产技术现状,分析了中国煤焦油加工行业存在的问题,并提出了相应的对策。建议以提升行业的规模化和专业化程度为目标,并针对煤焦油轻组分利用的薄弱环节进行新技术研发,实现煤沥青加工和轻组分高值化利用。

低阶煤有机溶剂萃取的研究进展

鉴于煤有机溶剂萃取的迅速发展，以低温和高温热萃取作对比，对相应的萃取机理、影响因素及萃取物的应用等进行分析。结果表明：萃取温度在200℃以下的多为低温物理萃取，萃取率一般较低，所得萃取物多用于研究煤的分子结构；而温度在300~400℃的萃取多为高温溶剂萃取，所得萃取率较高，萃取过程中会伴随化学键的断裂及相应化学反应的发生，所得萃取物多用在研究配煤炼焦、劣质煤的气化液化、新型煤基材料等领域。

以褐煤为原料的无灰煤制备工艺研究

以褐煤为原料研究无灰煤的制备工艺,考察了反应温度、溶剂种类、反应时间和固液比对萃取率和无灰煤灰分的影响.实验结果表明,以NMP为溶剂,反应温度360℃,反应时间1h,固液比4g∶200mL的条件下,萃取率可以达到48.8%,无灰煤的灰分为0.54%.通过红外光谱分析发现,反应过程发生非共价键断裂与氢键缔合,使得无灰煤性质优于褐煤性质,黏结性指数G值达到95.61.

褐煤制备无灰煤的工艺研究

为拓宽褐煤利用范围,以褐煤为原料,研究了无灰煤的制备工艺,考察了反应温度、溶剂种类、反应时间和固液比对萃取率和无灰煤灰分的影响。试验结果表明,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,反应温度360℃、反应时间1 h、固液比4∶200的条件下,萃取率可达48.8%,无灰煤灰分为0.54%。通过红外光谱分析发现,反应过程发生非共价键断裂与氢键缔合,使得无灰煤性质优于褐煤,黏结性指数达到95.61。

洗油在煤有机溶剂萃取中的应用研究

实验利用高温溶剂萃取法对洗油在煤有机溶剂萃取中的机理及相应的工艺条件进行探究。实验发现,洗油对中等煤化程度的煤的萃取率较高,工业洗油中添加极性的、芳香性的及具有授受氢能力的溶剂时,萃取率可以有不同程度的提高,而添加链状的、非极性及醇类溶剂对洗油的萃取效果出现抑制作用;红外光谱分析发现,有机溶剂萃取对煤有很好的脱灰、脱氧及脱杂质元素的作用。

淖毛湖煤加氢液化过程杂原子迁移转化研究

以淖毛湖煤为原料,进行加氢直接液化,考察了加氢温度与转化率和油收率的关系,并解析了加氢条件下煤中硫、氮和氧的迁移转化特性。结果表明,淖毛湖煤具有良好的液化性能,400℃和2 MPa氢初压条件下即可达到69.6%的转化率和55.3%的油产率。结合气相色谱质谱联用(GC-MS)和气相色谱-原子发射光谱(GC-AED)等方法对产物分析发现,以弱键合结构存在的硫、氮和氧等杂原子易发生加氢裂解生成H_(2)S、NH3、H_(2)O等。液化油品中含硫化合物主要以噻吩及噻吩同系物为主;含氮化合物含量极低,主要由含氮杂环化合物构成;含氧化合物在液化油中主要以酚及酚的同系物为主。存在于芳香结构中的杂原子会随着自由基缩合反应,生成更稳定的含杂原子稠环化合物富集在液化残渣中。

铁系催化剂催化淖毛湖煤加氢液化反应研究

煤直接液化的关键是催化剂体系的优化。文中采用小型加氢反应装置和多种仪器分析方法,研究了铁系催化剂催化淖毛湖煤直接加氢液化反应性能及过程杂原子分布特征。发现升华S作为助剂较SO 42-催化效果更好;FeOOH和S对沥青质有较好的催化转化作用。复合Fe/Ni催化活性较单Fe活性略低,对沥青质的转化效果较差。液化产物中正己烷可溶组分含有较多的正构烷烃,碳数可达到C 28。含氮杂环化合物中,主要含喹啉和异喹啉。含硫杂环化合物主要为噻吩类,苯并噻吩类和苯硫醚等。硫化物部分来自原煤并与添加的硫助剂有关。液化过程中氧元素和硫元素反应活性较高,氮元素反应活性较低,其在液化残渣中的含量几乎不变。

碱溶液改性ZSM-5分子筛直接催化合成气制低碳烯烃

通过Na和K等碱金属溶液对ZSM-5载体进行离子交换改性,采用等体积浸渍法制备合成气制低碳烯烃铁基催化剂,采用N2吸附-脱附、SEM、XRD、TPR等测试手段对催化剂进行表征。在固定床催化反应装置中考察了铁基催化剂在纯氢气氛围中预还原4 h后,在325℃、1.5 MPa、气体空速为1200 h-1、V(H2)∶V(CO)=2∶1条件下进行合成气制低碳烯烃的催化性能研究。结果表明,改性后载体孔径变大,加速原料气在催化剂的内部扩散,产物烯烃可及时析出,避免二次反应生成烷烃,提高了CO的转化率和烯烃的选择性。通过碱金属对ZSM-5的改性,合成气的转化率可提高30%~40%,转化率与碱金属活性成正比。此外,催化剂的催化活性随KOH溶液浓度的增加先增加后降低,当KOH溶液浓度为0.1 mol/L时,CO+H2的转化率和烯烃的选择性均最高,分别为81.84%和49.67%。

褐煤利用技术现状

煤炭是我国最重要的化石能源,其中褐煤资源在我国分布广泛,储量较多。基于我国的能源结构特点和褐煤的煤质特性,论述了褐煤在发展煤制天然气、煤制油、煤热电联产等现代煤化工项目的优势与利用技术,褐煤抽提技术的应用与发展,其中着重介绍了无灰煤技术,其产品具有无灰无水、高发热量等优良性能。还有以褐煤为原料制备新型材料方面的应用,包括褐煤制备吸附剂以及粉煤灰的有效利用,最后提出了我国褐煤现代煤化工以及褐煤高附加值利用应向低能耗、清洁化方向发展。

基于气相色谱-原子发射光谱检测油品中氮化物的研究进展

气相色谱-原子发射光谱(gas chromatography with microwave-induced plasma atomic emission detection, GCAED)是一种特色鲜明的分析仪器,兼具色谱的分离能力和高灵敏度的元素检测能力,广泛应用于多个领域,可作为油品中含氮化合物强大的分析仪器。本文从仪器组成、检测原理和特点三方面综述了GC-AED的研究进展,重点阐述了等摩尔响应及元素比例式的推断应用。对比了氮的两个检测通道(174nm和388nm)的研究现状,发现在388nm处具有等摩尔响应特性和更高的选择性;目前利用GC-AED对含氮化合物检测主要是在388nm处,评述了在388nm对油品中含氮化合物检测的影响因素,并整理出了一套适用的气体条件实现了化合物无关校正,可用于定量分析。并对GC-AED分析技术的应用前景作了展望,结合其他分析仪器有望扩大其应用领域。

由褐煤制备的无灰煤在配煤炼焦中的应用

分别以N-甲基吡咯烷酮和洗油为溶剂，对褐煤进行高温萃取制备无灰煤，并采用傅里叶红外光谱、固态13C核磁和热重法等手段对无灰煤进行表征。无灰煤较原料煤的氧含量降低，热值增加，含有大量的芳香族结构。无灰煤可以应用于配煤炼焦，当配入质量分数为10%时，可使混煤软化点降低70～80℃，塑性区间增大，并使所成焦炭反应性降低约1个百分点，反应后强度增加3.6个百分点。