马家塔煤及其显微组分的加氢液化特征(英文)

用Fe2 O3 作催化剂 ,硫黄为助催化剂 ,脱晶蒽油为循环溶剂 ,在反应温度为 45 0℃ ,初始氢压为 10MPa ,反应时间为 6 0min 的实验条件下 ,在微型高压釜内对马家塔原料煤及其显微组分的加氢液化特征进行了系统研究。镜质组的液化反应性高于惰质组 ,在原料煤、镜质组和惰质组这三种实验原料中 ,原料煤的液化反应性是最高的。对总转化率和油收率而言 ,原料煤 >镜质组 >惰质组 ,对沥青烯产率而言 ,原料煤 >惰质组 >镜质组 ,水产率则是镜质组 >原料煤 >惰质组 ,气产率为惰质组 >镜质组 >原料煤。原料煤、镜质组和惰质组在加氢液化过程中所产生的气体在组成上也是有所差异的。各显微组分在加氢液化过程中可能存在着协同作用。

煤加氢液化铁催化剂的穆斯堡尔谱研究——Ⅰ.铁硫化物在加氢反应中的转化及活性机理

通过对铁硫化物催化剂及其液化残渣的穆斯堡尔谱测定,研究黄铁矿FeS_2在四氢萘(H_2气氛)中的热分解。由此制备得不同硫含量的铁硫化物催化剂,考察了它们在加氢液化过程中的转化及催化活性。

煤炭直接加氢液化技术开发的几点思考

回顾了煤直接加氢液化技术的开发历程和加氢液化反应机理、循环溶剂、催化剂和工艺方案等方面的发展,主要讨论了在煤直接加氢液化技术产业化时应注意的几个因素,即原料煤、溶剂、催化剂与工程放大。

煤加氢液化铁催化剂的穆斯堡尔谱研究——Ⅱ.氧化铁在不同反应条件下的转化及催化活性

本文用穆斯堡尔谱学方法跟踪氧化铁催化剂在褐煤液化中随时间的演变过程,同时考察它们在不同S/Fe比系列和不同温度系列中的活性组分及其催化活性。此外,还就超细颗粒进行了探讨。

年轻煤溶剂溶胀后加氢液化性能的研究

以山东龙口局洼里煤、新汶局孙村煤为研究用煤。首先进行溶剂溶胀,实验表明吡啶溶剂的溶胀作用最强。溶胀率指标表明溶胀煤结构变得疏松;热重分析表明溶胀煤热分解活性增强。然后对原煤和溶胀煤进行加氢液化实验,通过煤的转化率、液化油产率和煤气产率等指标,表明洼里原煤、洼里溶胀煤和孙村溶胀煤具有良好的加氢液化性能,各溶胀煤比其原煤的油产率均有显著提高。对于所实验煤的基本液化条件进行了实验探索。

两种西部煤的化学结构及加氢液化性能

为探究西部煤的加氢液化反应性能,对新疆淖毛湖煤和内蒙古不连沟煤在间歇高压反应釜中进行了加氢液化实验,借助固体13 C-NMR和FTIR分析手段,对比研究了不同类型碳和官能团在两种煤及反应中间产物沥青质(PAA)中的分布.结果发现:淖毛湖煤的转化率和油产率分别为96.33%和47.86%,明显高于不连沟煤的转化率(76.18%)和油产率(23.44%).煤中脂肪碳和芳香碳所占比例是造成加氢液化反应转化率差异的主要因素,脂肪类和芳香类官能团的含量与反应性的关系分别呈正相关和负相关;液化油产率与原料煤中亚甲基碳和次甲基碳含量有关;与原煤相比,沥青质中的脂肪碳比例减少而芳香碳比例增加,说明脂肪碳是加氢过程中发生裂解加氢的主要活性结构.

ZnCl_2催化木质素加氢液化工艺研究

在高压反应釜中,以ZnC l2为催化剂,研究工艺条件对木质素加氢液化影响,并采用GC-MS技术对产物进行检测。结果表明,最佳工艺条件为:以甲醇为溶剂,催化剂添加量7%,反应温度310℃,固液比1∶5,加氢时间1 h。轻馏分产物GC-MS检测表明,主要有甲苯、苯酚、愈创木酚、苯甲醚,大部分产物为苯酚及其烷基取代物。

小龙潭褐煤加氢液化及其重质产物结构表征

研究了小龙潭(XLT)褐煤直接加氢液化性能,并利用元素分析、红外光谱和荧光光谱法对液化重质产物沥青烯(AS)和前沥青烯(PA)结构进行了分析表征。结果表明,XLT褐煤液化活性高,Fe S催化415℃时液化转化率最高达到89.6%,其液化过程主要是煤大分子结构热解并脱氧。所得AS和PA的芳环结构单元类似于原煤,氧主要以羟基和芳香酮羰基形式存在。PA具有"列岛"(archipelago)式大分子结构特征,芳香结构含量明显大于AS。THF溶液中,PA缔合作用显著强于AS,尤其在稀溶液中PA存在一定的分子内缔合。较高温度下所得PA和AS中芳香结构含量高,缔合作用强。

论褐煤煤岩学与加氢液化的关系

本文系统地研究了云南可保等地的褐煤岩石类型、显微组合、煤化程度与液化性能之间的关系,提出液化的转化率随褐煤的煤化程度的增高而降低,且与褐煤的反射率及凝胶化程度有较好的相关性,这与褐煤的原始物质中的沥青质和孔隙度等因素有关。

刍议煤中低分子化合物的研究对煤加氢液化的影响

通过介绍煤中低分子化合物的存在形式 ,结合煤加氢液化的反应机理 。

加氢液化复杂多相体系氢传递催化机理

煤直接液化复杂多相体系中重组分轻质化过程中,氢传递与催化机理的探究对于了解煤液化过程,提高氢利用程度以及煤的加氢转化都有非常重要的意义。以新疆淖毛湖煤和四氢萘为原料,分别在N_2和H_2气氛下进行了高压釜试验研究,并与各自的催化剂添加体系比对,讨论了临氮热裂化,临氮催化裂化,临氢热裂化和临氢催化裂化不同供氢环境下,煤加氢液化复杂多相体系催化机理和氢的过程传递。结果表明,催化剂促进了气相氢的活化,促进了活性氢分别向煤的热解产物和溶剂转移,也促进了溶剂中的氢向煤的热解产物转移,有利于煤的转化和油产率的提升。本实验条件下,与气相氢相比,溶剂对于活性氢的贡献更大,约为气相氢贡献的2倍,且气相氢供氢量和溶剂供氢量均与煤和沥青质向油气转化呈正向相关。

霍林河褐煤显微组分加氢液化性状的研究

对宏观煤岩类型和显微组分组成各不相同的5个褐煤煤样,进行了加氢液化和活化两组试验,通过对其转化率差别的分析,以及将活化后的残渣在普通显微镜、荧光显微镜和扫描电镜下的观察,了解了不同显微组分组和腐植组中的不同显微组分/亚组分/种的加氢液化特性和差别。这种差异表明显微组分组成不同的褐煤在加氢液化时的转化率不同,同时也显示了显微组分基本由腐植组组成的煤样转化率有差异。

煤加氢液化反应器的研究与开发

煤直接液化过程中的煤浆加氢反应器是煤直液化装置的核心,其工况复杂,条件苛刻,所以其工程放大难度很大。介绍了这类反应器的3种主要类型:活塞流式;沸腾床式;外循环浆态床式,并对这3种反应器的研究与开发情况进行了分析和评述,特别是对德国在活塞流反应器运行中遇到的问题和取得的经验作了介绍,以期对国内研究开发有所借鉴。

煤加氢液化过程中的单原子与双原子氢转移

氢转移对煤的加氢液化至关重要。大量的研究结果表明,催化剂不仅可以加快氢转移反应的速度,而且影响氢转移反应的历程:温和条件下金属硫化物和活性炭促进单原子氢转移,导致煤中特定桥键的选择性断裂,而金属催化双原子氢转移,造成煤中芳环的加氢。传统的观点认为促进煤的加氢液化的供氢化合物对单原子氢转移起着显著的抑制作用。

木质素加氢液化研究

在高压釜内,研究了温度、反应时间、初始氢压和搅拌速率对木质素加氢液化反应的影响。结果表明,木质素加氢液化的最佳工艺条件为:温度300℃,反应时间60 min,氢压3 MPa,搅拌速率800 r/min。在此条件下,木质素转化率与液体产率分别为71.3%与66.8%。

水热处理对褐煤加氢液化反应性的影响研究

通过四个温度下水热处理后的褐煤煤样加氢液化反应试验,研究了水热处理对褐煤加氢液化反应性的影响。结果表明:200～250℃为褐煤加氢液化的较好水热处理温度,获得了相对良好的液化效果;在该试验条件下,水热处理温度为200℃时总转化率和油、气产率相对最高,分别达到84.08%和79.29%;沥青烯和前沥青烯产率相对较低,为5.41%。当水热处理温度大于250℃或小于200℃,液化反应性均降低。

竹子原料的加氢液化研究

研究了木化生物质聚糖的低温加氢液化。在170℃、6.0 MPa氢压以及8.05%用碱量的条件下加氢使竹子原料在水中溶解,实现木化生物质的液化,液化液得率为58.55%,木化生物质中聚糖转化率为70.62%。木化生物质的低温加氢液化,可用于其向生物液体燃料转化。

神华煤两段催化加氢液化研究

以神华百万吨级煤直接液化示范装置原料煤为原料,在0.18t/d煤直接液化连续试验装置上开展了神华煤直接液化试验研究,对神华煤直接液化工艺进行了改进,并与神华煤直接液化工艺试验结果进行了对比。结果表明,采用神华煤直接液化工艺时,神华煤的液化转化率为89.89%,蒸馏油收率和萃取油收率分别为53.79%和60.37%,气产率和氢耗分别为15.42%和5.75%;在神华工艺两台串联反应器间设置中间分离器,将煤直接液化反应由一个体系划分为两个体系,神华煤的液化转化率为91.10%,蒸馏油收率和萃取油收率分别为56.76%和64.36%,气产率和氢耗分别为13.98%和5.79%,与神华煤直接液化工艺相比,神华煤的液化转化率提高了1.2个百分点以上,蒸馏油收率增加了约3个百分点,萃取油收率增加了约4.0个百分点,气产率降低了约1.5个百分点,氢耗变化不大。

工业催化剂用于煤加氢液化的研究

在磁力搅拌高压釜内进行了文题的研究。考察了五种石油加工工业催化刺单独和混合使用时,对煤加氢液化的影响。发现加氢裂解催化剂和加氢精制催化剂按1:1混合使用,可获得较高的煤转化率和油产率,氢耗也较低。进一步研究表明,该混合催化剂适于在较低温度下使用,最佳液化温度随其它操作参数变化。当有催化剂存在时氢压对转化率的影响比无催化剂时显著。催化剂用量增大对液化有利,但操作成本增加。

溶胀煤制备及煤加氢液化性能的研究

在自然和微波条件下,对五彩湾煤进行溶胀处理,进行煤质、电镜、热解、煤的结构-化学指数分类、加氢液化产率和液化残渣热解的分析。实验结果表明:五彩湾煤自然溶胀煤样和微波溶胀煤样的层状和裂纹显著增加,失重量明显增大。煤加氢液化测试结果表明,在氢初压6.0 MPa、溶煤比1.75:1、反应温度450℃和反应时间60 min条件下,气产率由原煤的9.7%,降低到两种溶胀煤均在3.4%左右;油产率由原煤的55.2%,提高到自然溶胀煤的70.1%和微波溶胀煤的74.0%;转化率由原煤的76.8%,增加到自然溶胀煤的82.1%和微波溶胀煤的84.8%。可见,经过溶胀处理,煤加氢液化效果显著。