煤溶胀对煤/油加氢共炼中煤转化率的影响及机理研究

选取安徽褐煤为原料煤,在不同温度下用催化裂化油浆对其进行溶胀处理,再将体系进行加氢共炼反应,以考察煤的溶胀对煤/油加氢共炼反应中干基无灰煤转化率的影响,并通过激光粒度仪、比表面和孔隙度仪、SEM、XRD、FT-IR等分析手段对比了溶胀前后褐煤及反应残渣的组成和结构变化。结果表明:油煤浆中的褐煤在200℃和300℃下均出现溶胀现象,伴随有轻微的转化,但在300℃下褐煤的溶胀现象更为明显,且300℃溶胀处理后进行加氢共炼反应,体系的干基无灰煤转化率由88.67%增至94.58%,反应残渣含量由4.12%降至2.73%。由表征分析可知,溶胀处理后褐煤的平均粒径、比表面积和孔体积增大,表面粗糙程度增加,孔隙结构增多。此外,溶胀处理后的反应残渣与未溶胀处理的反应残渣相比脂肪链变短,支链化程度降低,缩合程度降低,且300℃溶胀后残渣的芳香环取代度提高。证实溶胀处理增加了褐煤与活化氢的接触面积,增多了褐煤的加氢活性位点,有利于促进煤中有机质组分的转化并抑制稠环烃类的缩合,从而提高了转化率,降低了残渣含量。

煤/重油加氢共炼中沥青质的转化规律

以安徽褐煤为原料煤、钼酸铵为催化剂,分别采用马瑞常渣(MRAR)和克拉玛依常渣(KAR)为原料油在高压釜内模拟煤/重油加氢共炼反应。在MRAR体系和KAR体系达到反应温度400℃后反应0 min和60 min时,提取产物中的沥青质和固体残渣,采用元素分析、FTIR、XRD、^13C NMR和SEM等手段分析其结构及微观形貌变化。结果表明:反应0 min和60 min时,与MRAR体系相比,KAR体系中沥青质的脂肪侧链都较长,且芳香片层的直径和高度较大,更易于缩合生焦,因此其干基无灰煤转化率低于MRAR体系干基无灰煤转化率。反应0 min时,KAR体系中沥青质的特征更接近煤液化沥青质的特征,此后随着次生沥青质的增多,KAR体系中沥青质的芳香片层高度与MRAR体系中沥青质的芳香片层高度差异明显减少。反应60 min时,共炼体系中固体残渣的脂肪链结构与其沥青质的脂肪链结构相似,表明部分固体残渣是沥青质缩合生焦形成的。SEM对比分析则进一步说明了共炼体系中沥青质是复杂的混合产物,随反应进行KAR体系相比MRAR体系形成了更多焦炭。

油溶性铁镍催化剂在煤/重油加氢共炼中的应用

以褐煤A为原料煤,以马瑞常压渣油为原料油,采用实验室合成的油溶性铁镍复合催化剂在高压釜中模拟煤/重油浆态床加氢共炼反应进行活性评价.采用XRD,SEM和TEM等表征手段分析催化剂的硫化产物及煤/重油加氢共炼体系产生的固体残渣,探究该复合催化剂与单金属催化剂之间产生活性差异的原因.结果表明:相比于油溶性单金属铁、油溶性单金属镍催化剂,油溶性铁镍复合催化剂具有更高的干基无灰煤转化率,可达87.37%.油溶性铁镍复合催化剂的硫化产物结晶度低,颗粒表面粗糙,分散度高,不仅存在铁、镍的单金属硫化物,而且形成了铁镍混晶的硫化物(Fe-Ni-S混晶).油溶性铁镍复合催化剂作用下得到的固体残渣,粒径小,结构松散,芳香度低,进一步证实油溶性铁镍复合催化剂促进了煤的深度转化.

盂县烟煤直接液化工艺过程研究

通过对高温、高压下盂县烟煤直接液化试验所得产物的分析,发现在加入我国自行研制的高分散铁系催化剂后,也能获得较高的油收率和煤转化率(分别为51.73%和83.9%)。本次试验液化单元的H2耗量仅为6.12%,低于国外典型的煤液化工艺,具有成本优势,而且实验装置的生产能力增高。在反应压力方面,本次试验压力仅为19MP,反应条件更加温和,对实验设备的耐压要求也进一步降低,安全性更加保证,并且反应的运行成本也显著降低。

煤/重油加氢共炼中SDBS对煤担载铁镍催化剂的改性效果

以广西褐煤为载体煤,铁盐和镍盐为活性组分,考察了以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为表面活性剂,对沉淀-氧化法制备煤担载型铁镍催化剂(FeNi/C)的影响以及制备的催化剂在煤/重油加氢共炼中的反应性能。采用XRD和TEM分析了FeNi和FeNi-SDBS的物相组成与微观形貌变化,并以SEM-mapping手段对比了Fe元素和Ni元素在FeNi/C及FeNi-SDBS/C表面的分散效果,采用高压釜实验评价了不同催化剂的反应性能,并对反应后的固体产物采用元素分析、FTIR和SEM进行组成和结构性质研究。结果表明:SDBS的加入显著降低了催化剂的平均粒径,α/γ-FeOOH和Fe0.67Ni0.33OOH等活性相的晶体结构特征减弱,在载体煤上得到了更好的分散效果;FeNi-SDBS/C催化剂相比FeNi/C催化剂有更高的油收率和干基无灰煤转化率,催化活性明显提高;采用SDBS改性的催化剂反应后得到固体产物的n(H)∶n(C)高、脂肪链长度低、芳环取代度大、结构疏松且平均粒径小,表面改性后的FeNi-SDBS/C催化剂拥有更强的促进煤加氢转化和抑制体系缩合生焦的作用。

煤负载Fe/Mo催化剂在煤/油加氢共炼中的应用

以一种褐煤为载体,钼酸铵、硫酸亚铁、硫化钠为原料,采用浸渍法制备了以Fe/Mo为活性组分的煤负载催化剂,并在500mL高压釜内进行煤-油加氢共炼评价。通过XRD、XPS、BET、SEM-EDS等表征手段对催化剂和反应后固体残渣进行表征,考察了第2金属Fe的加入和Fe/Mo的浸渍顺序对催化剂催化性能的影响。结果表明,催化剂中加入第2金属组分Fe可以促进煤转化。在制备Fe/Mo双金属催化剂时,先浸渍FeS得到的催化剂中Mo金属在煤载体表面的分布更加均匀,反应后固体残渣表面Mo的相对含量最高,煤转化率达到79.12%。

煤焦油-煤炭悬浮床加氢共炼技术

采用悬浮床加氢工艺,在原有催化裂化(FCC)油浆与西湾煤为原料的基础上,利用煤焦油替代部分FCC油浆进行煤焦油-煤炭(以下简称油-煤)共炼,分析了FCC油浆、煤焦油的性质,并在一定温度、压力、空速、原料配比等工艺条件下,考察了煤焦油作原料进行油-煤共炼的可行性。结果表明:与FCC油浆相比,煤焦油的固体质量分数、残炭值、元素组成等指标相近,胶质和沥青质质量分数较高,馏程明显较低;在悬浮床加氢反应温度为468℃,反应压力为22 MPa,质量空速为0.5 h^(-1)的条件下,当煤焦油∶FCC油浆∶煤炭质量比为30∶25∶45时,共炼后煤转化率为97.14%,沥青质转化率为95.12%,液体收率较以单纯FCC油浆作原料时增加7.44个百分点,煤焦油更适合作为油-煤共炼的原料油。

高炉不同喷煤比及操作条件下煤的燃烧率

由于铁水成本下降和环保原因，继续不断提高高炉喷煤量是一项重大的研究课题。不加选择测量高炉煤的转化率或者研究影响煤化率的因素已经过时。在Ｓｃｈｗｅｌｇｅｒｎ厂１号高炉炉顶半径上设立了９个水平倾斜探针（倾斜３５°）测量点，沿炉高（风口水平上，１．２～２１．５ｍ）安装了１５个煤气取样点，这在些点位上可同时采样分析煤气。与此同时，可从煤气中除去煤尘，然后分析Ｃ焦和Ｃ煤，这样就可测定高炉在各种影响因素。

Lignite oxidative desulphurization. Notice 2： effects of process parameters

The influence of main characteristics upon conversion directions of the lignite organic part during its oxidation desulphurization was studied. The optimum temperature values, the ratio oxidant ： raw material, and time of coal stay in the reaction zone, which provide the maximum degree of sulphur conversion and hydrogen sulphide content in desulphur- ization gases, were calculated. The process implemented under these conditions will decrease environment pollution by sulphur dioxide during further lignite burning at least to 55 %-60 % and utilize sulphur in coal in the form of desul- phurization gases with hydrogen sulphide content of 7 %. Such obtaining sulphur. The effect of the above three factors on the depth was studied. gases can be reprocessed by the known methods of and character of the coal organic matter transformation