玉米秸秆常压快速液化最佳工艺参数研究

研究了影响玉米秸秆常压快速液化的4个关键性工艺参数:液化时间、液化温度、玉米秸秆质量和催化剂质量之间的交互作用。借助于SAS软件,采用二次回归正交旋转组合设计及响应面法开展系统试验。建立了回归方程,定量描述了各参数对玉米秸秆液化效率的影响及不同参数之间存在的交互作用,并推算出当液化剂质量为100 g、液化温度为158℃、液化时间为63 min、玉米秸秆质量17 g和催化剂质量为2.7 g时,玉米秸秆常压快速液化的残渣率可以达到最小值0.2%,实现玉米秸秆基本完全液化。

煤直接液化过程动力学阶段的划分与煤的高温快速液化

根据表观活化能的突跃性变化，煤直接液化过程可以划分为3个动力学阶段：初始高反应活性、慢速加氢和缩聚反应阶段．其根源是煤分子结构中桥键和芳键键能之间的突跃性变化．煤的高温快速液化就是让反应仪持续完初始高反应活性阶段（～5min）即终止的一种煤直接液化方法，液化温度由TG曲线所反映的活泼热分解温度上限（～500℃）来确定，要求煤粉与优秀供氢溶剂充分接触，并由此引出了“理想液化”的理论假设．最后探讨了煤高温快速液化在工业上和学术上可能的应用．

铁系催化剂对煤高温快速液化的影响

以兖州煤为研究对象,采用微型反应釜研究了两种铁系催化剂对煤高温快速液化的影响.结果表明,担载Fe2S3的催化剂和高分散铁系催化剂对煤的热解行为影响较小;担载Fe2S3催化剂促进了氢气参与反应和煤液化产物向轻质化转化,在优秀和足量的供氢溶剂条件下,溶剂的供氢速度明显优于氢气转换的供氢速度,催化剂的作用不明显;对比添加高分散铁系催化剂并加助剂S和添加Fe2S3催化剂的煤高温快速液化,发现元素S的作用与S和主催化剂铁的结合形态有关.

煤高温快速液化影响因素的研究

用17mL微型盐浴共振搅拌反应釜研究了煤高温快速液化。结果表明,煤阶低且含矿物质少的烟煤液化性能较好;转化率主要受溶剂供氢性能的影响;氢气所做贡献很小,与氮气气氛下的转化率基本一样;催化剂作用不明显;煤的粒径对转化率影响不大,反应器振动影响较大。综合结论分析其机理为,在煤的一次热分解温度范围的高温段,一般在500℃附近,低变质程度烟煤结构中的桥键可充分断裂,形成大量自由基,用足量优秀供氢溶剂作氢源,可有效稳定自由基,形成液体产物,在几十秒钟到几分钟的时间内就达到很高的转化率。

均匀设计法优选杉树皮常压快速液化工艺

利用均匀设计法,通过DPS统计软件,研究了反应温度、反应时间、催化剂、液比对杉树皮常压快速液化反应的影响,从而得到最佳液化工艺为:反应温度130℃,反应时间120 min,催化剂4 g,液比8.5。液化产物的羟基值表明产物可替代聚乙二醇与异氰酸酯合成聚氨酯。

氢气在煤高温快速液化中的作用

首先利用实验室建立的一套平衡液相取样法实验装置测定了氢气在四氢萘和萘中的溶解规律,其次通过间歇式微型反应釜研究了氢气在煤高温快速液化中的作用。结果表明:①氢气在溶剂中的溶解度随温度与压力的增加而增加;在一定的温度与压力下,氢气在四氢萘和萘中的溶解度在5 min内达到最大溶解量的78.54%左右,之后溶解度开始逐步缓慢上升直到30 min时达到最大溶解量;②在充足的四氢萘作为溶剂的液化反应中,氢气对于煤高温快速液化反应几乎没有影响,活性氢主要来源于溶剂;在萘作为溶剂的液化反应中,钼酸铵催化剂促进了氢气参与反应,但是总转化率的变化较小,仅仅促进了沥青烯向油方向的转化。③压力对于煤高温快速液化中四氢萘的供氢性能有影响。

煤快速液化反应装置的有效密封结构

介绍了满足煤快速液化反应装置特殊要求的新型密封结构：线接触无垫密封、螺纹套筒半自紧密封和磁力传动密封．从密封原理和快速液化反应装置的具体结构特点，阐述了这些密封结构的开发设计过程．磁力传动把搅拌轴的动密封有效地转化成了静密封，满足了密封的零泄漏要求；线接触无垫密封和螺纹套筒半自紧密封具有密封可靠、装拆和维修方便的优点．

煤高温快速液化过程中的单原子与双原子氢转移机理

氢转移对煤的加氢液化至关重要,理解氢转移机理对于改善煤液化过程具有重要意义。在微型反应釜中通过考察氢气的溶解、溶剂类型以及不同类型催化剂对煤高温快速液化的影响,揭示了煤高温快速液化过程中单原子氢和双原子氢的转移机理。结果表明,在以四氢萘、氢气为条件的高温快速液化过程中,主要的活性氢来源于溶剂所提供的单原子;在以四氢萘、氮气为条件的高温快速液化过程中,不同催化剂对溶剂提供单原子氢的影响不同。在以四氢萘和萘、氢气为条件的高温快速液化过程中,双原子氢基本未参与液化反应,溶解并不是其参与液化反应的主要影响因素。以萘为溶剂、氢气气氛下的高温快速液化过程中,双原子氢参与反应需要一定的时间。在以萘或四氢萘、氢气为条件的高温快速液化过程中通过加入一定量的催化剂,可以促使双原子氢快速参与反应。

神府煤高温快速液化可行性的初步研究

用共振搅拌反应器研究了神府煤的高温快速液化的可行性 ,体系中如有足够的活性氢 ,短时间内可得到很高的转化率 ,高温快速液化是可行的 .与普通液化相比较 ,高温快速液化在490℃的 6min达到最佳转化率 ,大于普通液化 430℃ ,60 min的转化率 ,并且液化产物绝大多数是轻质物 ,可见高温快速液化降低了能耗 ,提高了过程效率 .

溶剂抽提对兖州煤高温快速液化反应性的影响

以四氢呋喃为抽提溶剂,利用索氏提取器对兖州煤进行了抽提处理.对原煤与所得到的抽余煤进行了扫描电镜、N2吸附-脱附、热重和红外分析并进行了高温快速液化实验.通过与原煤的对比,考察了溶剂索氏抽提对煤的结构和液化反应性的影响.结果表明:抽余煤结构和热解行为均发生了明显改变;与原煤相比较,其高温快速液化的转化率有明显提高;低分子化合物对无外在活性氢来源的煤高温快速液化明显起到提供氢源的作用.

杨木木粉在酸性氯化胆碱/丙三醇中的快速液化研究

将可再生的木质纤维生物质进行液化转化制备高分子化合物可减少化石资源的消耗。以氯化胆碱/丙三醇低共熔溶剂为液化试剂,硫酸为催化剂,研究不同的反应条件包括液化温度、液化时间、催化剂浓度、液固比等对杨木木粉液化率的影响,并借助傅里叶变换红外(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)和气相色谱-质谱(GC-MS)对水溶性、丙酮溶和丙酮不溶(液化残渣)3个组分液化产物进行分析。结果表明,反应条件为240℃、15 min、硫酸质量浓度8%、液固比10∶1时,木材液化率达到最大值78.13%。在液化剂氯化胆碱/丙三醇作用下,木质素和半纤维素可以快速发生液化,水溶性液化产物组分主要包括醛、酮、酸、酯以及芳香衍生物等,丙酮溶组分液化产物主要为木质素降解产物,液化残渣主要为不溶的纤维素。研究表明氯化胆碱/丙三醇是一种高效的木材液化试剂,且液化组分主要为木质素和半纤维素。

海带快速液化工艺优化及其产物分析

以海带液化率为技术指标,利用生物酶解技术制备海带酶解液,并优化各酶解条件,包括海带粉颗粒度、料液比、反应温度、反应时间、pH,同时利用高效液相色谱法(HPLC)和高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)分别对海带酶解液中的单糖组成和寡糖聚合度进行分析。结果表明,海带快速液化最佳工艺条件为:原料粒度100目,料液比1:12(g/mL),pH 8.0,反应温度50℃,反应时间12h,在该条件下测得海带液化率为71%。经分析海带酶解液的干物质中非糖杂质含量为54.8%,寡糖含量为18.9%,中性单糖含量27.2%;寡糖中6糖以上的寡糖含量占比较大;单糖中甘露糖醛酸含量最高。该制备方法工艺简单、操作方便、效率高,同时能将大分子物质降解成小分子物质,更有利于动植物吸收,可拓展其利用领域。

滇池蓝藻快速热解液化制取生物油的初步研究

文章采用实验室规模的固定床反应器作为实验平台,对蓝藻快速热解液化制取生物油的可行性进行了探讨,并对影响液化性能的诸多因素,如热解温度（300~700℃）、载气流量（0~400 mL/min）、原料粒径（d〈0.08 mm,0.15〈d〈0.25 mm,0.25〈d〈0.38 mm,0.38〈d〈3.35 mm,d〉3.35 mm）和不同原料配比（蓝藻与秸秆粉混合）进行了分析和讨论。结果表明：当热解温度为500℃、粒径小于0.08 mm、载气流量为100mL/min时,热解产物中生物油产率最大,为54.97%（wt%）,热值达31.9 MJ/kg,通过成分分析表明水华蓝藻是生产生物油的良好候选材料。

生物质快速热解液化工艺研究进展

对近期国内外快速热解液化工艺研究进展进行了回顾。分别对生物质原料、反应器类型、生物质炭与灰分的分离、热解产物收集以及生物油产品特性等方面的研究进行了论述和分析,指出了生物质快速热解液化的研究方向。

林木剩余物快速热裂解液化技术探析及展望

采用快速热裂解液化技术将低品位的生物质资源转化为高品质的生物油,以制取燃料或化工原料是最具有发展潜力的生物质能转换技术,也是开发利用林木剩余物的重要手段。着重探析了快速热裂解液化技术的机理及工艺流程,归纳了几种典型的反应器类型以及生物油的特性、精制和利用,指出了林木剩余物快速热裂解液化技术研究的发展方向。

农作物秸秆快速热解液化与超临界醇解方法分析对比

农作物秸秆是生物质能源的重要组成部分,其开发和利用备受关注。对采用快速热解液化和超临界醇解两种技术降解农作物秸秆进行阐述,并对这两种技术做了比较。结果表明:较于快速热解液化,超临界醇解反应条件温和,一次反应所得产物含有长链脂肪酸甲酯和大量的酚类及其衍生物,可通过分离提取用于生产高品质的生物柴油和化学品。

煤直接液化研究评述

比较了中国与国际基础研究水平的差距,对主要的新老工艺进行了分类和比较,发现成功的液化工艺都符合煤分子结构的特点。高温快速液化是一种基于煤分子结构特殊性的直接液化方案,在理论上提供了实现最高液化效率和最低液化成本的可能性,联产芳香族化合物和燃料油,开辟了一个新的研究方向。

一种新的煤直接液化方法

从煤直接液化反应机理入手,综述了在过去几十年采用"煤短时液化"的思想研究煤直接液化机理的成果,以及以该思想为基础开发的"煤的高温短时液化"工艺。在上述2种研究成果的基础上,提出了一种新的煤直接液化方法,即"煤的高温快速液化",并列出了相关实验室实验成果,这些结果将对工业化装置的开发产生深远的影响。

浅析生物质快速热裂解反应器

[目的]研究生物质快速热裂解反应器。[方法]根据文献资料对现行几种主流热裂解反应器做了详细的介绍,并对新兴的斜板槽式反应器做了简要介绍。[结果]反应器是生物质快速热裂解液化技术的核心,不同的反应器类型决定了不同的工艺类型和工艺参数,目前热裂解反应器普遍还存在一些问题,实现工业化高效节能生产还不容易;斜板槽反应器作为一种新的尝试,其有一定的优势,但也存在着许多问题,需要进一步改进。[结论]该研究为生物质能代替常规能源提供理论依据。