先锋盆地超厚优质煤层的异地成因模式

云南先锋盆地赋存有超厚的优质褐煤。煤层中发育有着丰富的异地成因的沉积学标志。这些成因标志揭示了一种新的异地堆积亚模式,即“腐植型植物碎屑河流远源搬运→植物碎屑扇三角洲沉积+湖滨泥炭沼泽植物碎屑沉积+泥质碎屑沉积→洪水或水下重力流的混合和搬运作用→有机碎屑与无机碎屑的机械分异和再沉积”,简称为“湖相植屑扇三角洲-水下重力流二次堆积”,或者“先锋亚模式”。这种亚模式补充了作者原先所建立的中国中、新生代内陆断陷盆地超厚煤层的成因模式———“阜新亚模式”和“抚顺亚模式”,可以统称为“异地-微异地湖泊二次复合堆积模式”。

煤基液体油分离技术研究进展

为了推动煤基液体油分离技术的发展,实现油品中各组分利用价值的最大化,论述了煤基液体油的分离方法。煤基液体油的分离研究主要分为两个方向:某一特定组分的分离和族组分的分离。某一特定组分的分离包括酚类化合物、杂环化合物和芳烃的分离,采用的方法主要有碱洗法、溶剂萃取、沉淀法、络合法、液相色谱法、液膜萃取、超临界萃取、低共熔法和离子液体萃取。族组分分离方法主要有溶剂萃取、超临界萃取、柱色谱法和高效液相色谱法。每种分离方法各有优缺点。按分离剂和分离目标物之间的作用机制可归结为4种分离原理:发生化学反应生成第3种物质、改变溶解度、利用吸附能力的差异和形成氢键及共轭作用。最后,针对煤基液体油分离中存在的问题,提出了研究方向与建议。

吐哈盆地侏罗系煤成液态烃生成演化的热模拟实验研究

利用绝对密闭式干热解方法对吐哈盆地侏罗系腐殖煤的液态烃生成演化规律进行了研究。研究结果表明,煤在低成熟阶段(R_0=0.40％～0.65％)的液态烃产率变化幅度较小、地球化学特征也保持未熟—低熟特征;热解物产率曲线在R_0=0.58％～0.59％阶段呈现一个低谷;液态烃大量生成于R_0=0.65％阶段,产率峰值出现于R_0=1.09％阶段。进一步通过热模拟产物Pr/Ph、Pr/nC_(17)、Ph/nCl_(18)及饱/芳值等参数的变化规律、热解物正构烷烃分布特征、热模拟残渣的热解色谱特征,及与典型煤成油进行对比研究.证实了侏罗系煤成液态烃主要生成并排驱于成熟阶段(R_0=0.65％～1.09％)。

煤液化油窄馏分饱和蒸气压和蒸发焓的测定及计算

用三次膨胀法对煤直接液化油窄馏分的饱和蒸气压进行了测定。实验结果显示,在同一测试温度下,饱和蒸气压随窄馏分蒸馏温度的升高而降低,相同蒸馏温度下,随测试温度的增大而增大;煤液化轻油馏分与纯物质饱和蒸气压一样,其对数值与温度的倒数呈现出良好的线性关系。同时还对测量数据进行线性回归,并使用克劳修斯-克拉佩龙方程进行了蒸发焓的计算,结果显示,随蒸馏温度的提高,窄馏分的蒸发焓数据呈上升的趋势。

利用比较优势原理浅议煤化工产业发展方向的选择

运用比较优势原理,从煤炭、石油和天然气生产不同能源和化工产品过程的能源转化效率数据出发,分析论证了在我国能源生产体系中,这三种化石资源作为原料应处的分工地位。结论认为,当前三种化石资源的分工现状是基本符合比较优势原理的,在进一步发展煤化工对石油、天然气的缺口进行填补时,煤制合成氨应优先于煤制天然气,煤制烯烃应优先于煤制成品油。文章还对如何利用价格工具引导形成不同能源产业分工进行了初步探讨。

煤制润滑油基础油市场态势分析

通过对国内外润滑油基础油产品市场,以及煤制油项目生产润滑油基础油产品的品质特点分析,论述了煤制油项目润滑油基础油产品的营销策略。

煤液化油中碱性氮化物的分析方法及分布研究

采用酸液萃取的方法从煤液化油中提取碱性氮化物,气相色谱-质谱联用(GC-MS)和氮化学发光检测器(GC/NCD)进行定性定量。从分析结果可见,碱性氮化物可以通过酸液萃取与油样达到较完全的分离。用GC-MS定性出全馏程煤液化油中含有38种碱性氮化物,主要为吡啶类、苯胺类以及喹啉类氮化物。用GC/NCD对18种全馏程煤液化油中的碱性氮化物定量分析,结果显示其占碱性氮化物总量的88.9%,其中吡啶类占碱性氮化物总量的24.48%,苯胺类占37.98%,喹啉类占26.48%。

现代煤化工产业竞争力分析及高质量发展路径研究

介绍了国家能源集团在煤化工产业开拓和引领方面取得的成绩,分析了现代煤化工产业在新形势下面临的挑战和机遇。从项目规模、单位产能投资强度、项目布局、产品特点和成本分析等多个角度,系统地与石油化工在竞争力上进行了对比分析;结果表明,煤制油、煤制气及煤基化工项目虽在项目规模、投资强度和项目布局方面优势不明显,但在一些特殊产品领域,如煤制油生产特种油品、煤制可降解材料等含氧化合物方面具有独特优势。在此基础上对国家能源集团现代煤化工产业高质量发展路径进行了探讨,并对集团公司再次引领现代煤化工产业升级和高质量发展进行了展望。

油煤浆加热炉前混氢直管段气液两相流流型数值分析

利用Fluent软件中的VOF模型对煤液化工业中油煤浆加热炉前混氢直管段的气液两相流进行了模拟计算,分别对3种不同油煤浆流速和6种不同的氢气流速进行了气液两相流型模拟分析,并将分析结果与Mandhane流型图进行了对比,二者基本吻合.模拟计算结果表明,在给定油煤浆流速下合理控制氢气通入量可保证气液两相流流型为冲击流.

油煤浆输送管路弯管部位液固两相流流场的数值模拟与磨损预测

针对煤液化工业中的油煤浆管路,利用Fluent软件对90°弯管分别取3种不同管径、8种弯径比,进行了液固两相流流场的数值模拟,得到湍流状态下管内流体的速度分布.通过二次开发将磨损模型嵌入到Fluent软件中,实现了对弯管部位的磨损预测.数值计算结果表明:弯管与出口直管连接区磨损较为严重;同一管径的弯管,最大磨损速率随着弯径比的增大而减小;相同弯径比的弯管,磨损速率随着管径的增大而减小.不同管径弯管合理的弯径比不同,管径越小,合理的弯径比越大.

高温高压下煤液化油气液平衡体系的研究

煤液化过程中,反应单元和分离单元是整个液化体系的核心部分,反应器和分离器中各组分在气、液相中的平衡组成确定不仅决定设备的尺寸设计,而且对液化过程中供氢溶剂的选择和反应条件的优化起到关键作用。但由于煤液化油在高温高压下的气、液平衡数据不足,使得反应器内的组成分布无法预测,相关的反应器设计过程仅能凭经验进行。为得到反应条件下的气液平衡数据,研究引入流程模拟软件Aspen Plus,将煤液化油蒸馏得到的窄馏分段与各种气体组分(如H2、C2H6等)共同建立了煤液化油闪蒸过程,得到了高温高压下煤液化油气液平衡体系。利用闪蒸体系计算得到在给定温度、压力情况下,各组分在高温、低温分离器内的气、液两相分布情况,通过改变高温分离器的温度和压力,分析了高温分离器内相平衡常数随温度(623.15K～723.15K)、压力(10MPa～21MPa)变化的规律。为进一步归纳适用于煤液化油的气液平衡方程,以高温分离器数据为基础,对推导建立的高压下烃类相平衡方程中的参数进行回归,得到高温高压下,适用于神华煤液化油并具有物理意义的二元(T,p)气液相平衡常数方程。

PDSC法研究煤转化基础油的氧化安定性

用加压差示扫描量热法(PDSC)研究了煤转化的基础油(CTL)和Ⅲ类油以及Ⅳ类油(PAO)的氧化安定性,并考察了3种基础油对抗氧剂的感受性。结果表明CTL基础油的氧化安定性和Ⅲ类油接近,但是比Ⅳ类差。3种基础油对胺类抗氧剂(AO)的感受性相近,但Ⅳ类油的感受性最好。由煤转化而成的CTL基础油有可能成为Ⅲ类基础油的替代品。

高压油煤浆输送管路中的一种变径弯管及其磨损预测

针对煤直接液化工业中的管路,提出一种由弯管及斜锥管组成的变径弯管.对不同结构尺寸的变径弯管进行了液固两相流流场的数值模拟,通过二次开发将磨损模型嵌入到FLUENT软件中,实现了对变径弯管的磨损预测.数值计算结果表明:变径弯管的其它尺寸相同时,磨损速率随斜锥管长度与弯管内径之比χ的增大而减小,但减小的幅度随着R/D的增大而降低;磨损速率随弯管弯径比R/D的增加而减小,减小的幅度随着R/D的增大而降低.不同直径的弯管,随管径的增大,磨损速率先减小后增大.通过合理匹配弯管内径与直管内径之比、χ及R/D,可使其磨损速率最小,从而实现结构的耐磨.研究表明这种变径弯管的磨损速率明显低于工业现场使用的大弯曲半径弯管的磨损速率.

“煤变油”技术产业化的可行性与对策分析

作为经济发展不可或缺的石油资源供需缺口日益扩大 ,已经严重威胁到我国的国防、经济安全。保障能源安全、开发替代能源产业及产品是我国一项基本国策。在以煤炭作为能源主体的地位不会发生根本变化的情况下 ,加速发展“煤液化”产业 ,在 2 0 0 5年达到年产石油 80 0万t ,则对石油资源约束的缓解度达到8% [1] ,[2 ] 。因此 ,作为缓解我国经济增长要素约束 (石油资源 )的“煤液化”

造缝产烃还是改质造烃?——论含油气源岩层系的储集层属性和烃源岩属性

源岩层系油气已成为世界油气工业体系中举足轻重的重点领域,未来发展潜力很大。本文通过深入解读含油气源岩层系的地质形成条件,发现储集层属性和烃源岩属性在根本上决定了源岩层系油气成功开发的技术路径。储集层属性是指储集层储存和渗滤油气的物理性质及其相互关系,地史时期微—纳米级孔-喉-缝系统充注和聚集了大面积连续型油气资源,人工压裂形成缝网系统突破了致密储层的连通属性短板,成功开发了规模油气资源,突破流动属性短板可能是另一个发展方向。烃源岩属性是指烃源岩滞留、转化和排出油气的物理化学性质及其相互关系,包括已转化的滞留油气和未转化的残留有机质,滞留及潜在烃类资源规模巨大,地下人工加热等方式理论上可突破烃源岩的有机质数量和成熟度属性短板,可能是实现成功开发的有效路径。储集层属性和烃源岩属性是实现源岩层系油气规模发展的内在潜质基础,公共属性参数是外部环境基础。造缝产烃还是改质造烃?前提是准确研判优选何种内在属性参数,基础是系统整合优化所有外在属性参数,推动实现源岩层系油气商业化可持续发展,未来中低熟富有机质页岩及油页岩、中高熟富气态烃页岩层系、低变质程度富油煤岩、深层可气化煤炭等是值得期待的战略发展领域。

低温费-托合成轻油加工利用

我国煤炭资源丰富、煤种齐全,发展煤化工是提高煤炭价值的一个有效途径。介绍了费-托合成技术的发展现状。针对当前国际原油价格较低;环保压力越来越大;通过低温费-托合成工艺的煤炭间接液化的合成油品结构单一、成本较高的问题,在当前国家还没有出台相关煤制油税务减免政策的情况下,将部分油品转化为高附加值的化工产品出售可以缓解低油价对煤基油品的冲击。建议将低温费-托合成轻质馏分油深加工利用以生产轻质液体石蜡、α-烯烃及低芳溶剂油为主要方向。通过对这三种化工产品的国内市场现状、各自用途及现有生产技术的分析与对比,认为其都还有一定的市场空间可以利用。提出了将低温费-托合成轻油向轻质液体石蜡、α-烯烃及低芳溶剂油转化的方案,为煤基油品的发展提供了一个新方向。

煤系重质油的仪器分析及系统考察Ⅱ.高效液相色谱法分析芳烃环分布

以高效液相色谱（ Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ）、氨基柱／庚烷色谱体系，对 ４９ 个芳烃纯样的色谱保留指数（ Ｉ）和芳环数（ Ａ Ｒ Ｎ）的关系进行了研究。所获结果表明， Ａ Ｒ Ｎ 和 ｌｏｇ Ｉ值间遵循着严格的划分规律。其中，一环芳烃的 ｌｏｇ Ｉ为 ０．６７２～１．０８９，二环为 １．６５２～２．５８６，三环为 ２．６２９～３．２４１，四环为 ３．４４７～４．１６０，五环为 ４．４８２～５．０００。在研究模型化合物的基础上，建立了芳烃环分布（ Ａ Ｒ Ｄ）的测定方法。运用该法对煤系重质油中的 Ａ Ｒ Ｄ

煤基石脑油萃取脱芳复合萃取剂

采用液液抽提方法研究不同萃取剂对煤基石脑油中芳烃溶解性和选择性的影响,得到了适用于低芳石脑油芳烃脱除的复合萃取剂。本文首先研究了煤基石脑油C_6、C_7、C_8芳烃在5种萃取剂中的分配系数和选择性系数,优选出二甲基亚砜(DMSO)作为主萃取剂。其次,以甲基环己烷和甲苯为低芳模拟油,以DMSO为主萃取剂,DMF、环丁砜、NFM及TEG为辅萃取剂,研究其液液相平衡规律,并用Hand方程对实验数据关联,确定出DMF为适合的辅助溶剂。最后,以芳烃脱除率和脱芳油收率为指标,探究了复合萃取剂DMSO+DMF对煤基石脑油芳烃脱除的影响。研究结果表明:在优化工艺条件下,经5级错流萃取,复合萃取剂DMSO+10%(体积分数)DMF对煤基石脑油具有较好的脱芳效果,其芳烃的分配系数最高达0.215,选择性系数最大为9.96,总芳烃质量分数由原来的12.36%降低到了1.30%,达到120~#溶剂油中芳烃含量的标准。

吐哈盆地二叠系—侏罗系流体包裹体研究

为查明吐哈盆地油气的成因、形成时期及运移情况 ,在进行盆地热史研究时采用了流体包裹体研究方法。该盆地侏罗系与前侏罗系砂岩石英颗粒中的流体包裹体形成温度为 60～1 95℃ ,主要在构造运动中沿微裂隙进入储集层 ,多形成于半咸水的还原环境 ,反映煤系地层湖相低等生物和陆相高等植物混合成烃的特点。有机包裹体均一温度测定结果显示 ,侏罗纪古地热梯度由盆地西部的 2 .76℃ / 1 0 0m向东逐渐变为 3 .41℃ /1 0 0m ,盆地南带二叠纪地热梯度约为 3 .3 7～ 4.1 2℃ / 1 0 0m。盆地北部的台北凹陷和盆地西南部的托克逊凹陷油气成熟及运移时期为侏罗纪—第三纪 ,盆地南部的台南凹陷油气成熟及运移时期为三叠纪。吐哈盆地三叠纪、侏罗纪的古流体势均呈现北高南低的趋势 ,反映了油气自北向南的运移规律。图 4表

国产循环换热分离器在大型煤制油装置的应用

循环换热分离器整合了高效换热与分离技术,解决了大型煤制油化工装置设备多、占地面积大、管线复杂及投资高的问题。以国家能源集团宁夏煤业有限责任公司400万t/a煤炭间接液化项目油品合成装置费托合成单元为例,介绍了国产循环换热分离器的设计参数、选材、结构及应用效果。工业应用结果表明,该设备具有结构紧凑、布置空间小、设备投资低、传热效率高及压降低等特点。