急落流靠泊日照港煤炭码头煤2泊位

通过对HZ轮在急落流时靠泊日照港煤炭码头煤2泊位的分析,对急落流时靠泊煤2泊位的方法进行探讨。

驱动力对煤介质中CO_(2)水合物生长动力学的影响

为探究不同驱动力对煤介质中CO_(2)动力学的影响,开展了3种驱动力条件下煤介质中CO_(2)水合物生长动力学实验,获取了CO_(2)水合物生成过程中动力学参数。结果表明:相同粒径体系生成水合物的过程中,3 MPa驱动力的CO_(2)气体消耗量约为2.5 MPa、2 MPa驱动力CO_(2)气体消耗量的1.14、1.34倍;不同粒径体系驱动力增加,体系内气体分子运动加快,气体分子与液面水分子碰撞的次数也会随之增高,CO_(2)水合物结晶成核的机会也随之增加,CO_(2)水合物气体消耗量、生长速率随之加快。在0.150~0.850 mm粒径范围内随着煤介质粒径增大,CO_(2)水合物生长速率逐渐提高;利用线性拟合获取了CO_(2)水合物平均生长速率与驱动力关系式,为预测CO_(2)水合物的平均生长速率提供参考。

基于原位观测法研究超临界二氧化碳与水影响煤储层矿物和孔裂隙结构的新方法

CO_(2)提高煤层气采收率(CO_(2)-ECBM)技术能够在封存CO_(2)的同时增产煤层气,兼具碳减排和能源开发的双重效益。在深部储层高温、高压、含水状态下,超临界CO_(2)(ScCO_(2))-H_(2)O-煤体系会发生一系列的地球化学作用,进而导致煤储层矿物与孔裂隙结构发生显著变化,并直接影响CO_(2)-ECBM的有效性。通过室内物模实验,充分利用全自动矿物分析系统(AM)具有提供大尺寸高分辨率背散射图像的优势,实现了原位观测,并结合图像处理方法,对反应前后矿物和孔裂隙的参数变化进行定量分析,由此揭示了不同尺度矿物和孔裂隙在数量、面积及分形维数上的变化规律,形成了研究ScCO_(2)-H_(2)O-煤地球化学作用下矿物变化对孔裂隙影响机理的新方法。研究结果表明:①ScCO_(2)-H_(2)O对煤中碳酸盐矿物的溶解作用最为显著,而对长石、磷灰石和黏土矿物的影响相对较弱;②碳酸盐矿物的溶解和煤体的溶胀作用促进了新的孔裂隙和裂缝的形成,尤其是在直径大于10μm的孔裂隙;③碳酸盐矿物部分溶解可增加孔裂隙形态的复杂性,而晶胞型充填碳酸盐的完全溶解则会降低孔裂隙的分形维数。结论认为,该研究方法可更直观和科学地揭示ScCO_(2)-H_(2)O-煤地球化学作用下,矿物变化对孔裂隙的影响机理,还可应用于其他研究背景中储层物性原位改造的机理分析,如压裂液作用、微生物作用、酸化作用等。

O_2/CO_2气氛下煤焦燃烧实验研究

在热重分析仪上进行了不同气氛下徐州烟煤及其煤焦的燃烧实验,分析了O2浓度、CO2浓度和颗粒粒径等参数对其燃烧特性的影响;并对其进行了燃烧动力学分析。结果表明,气氛对煤和煤焦开始脱挥发分的时间影响不明显,但对其燃烧速率和燃尽时间影响很大;高浓度CO2使煤焦的燃尽时间延长。气氛没有改变煤焦的燃烧反应动力学机理。O2浓度提高、CO2浓度降低和煤粉细化均可改善燃料的燃烧特性,但对煤焦的改善程度比对烟煤的小。扫描电镜(SEM)结果显示,同等O2浓度下O/CO气氛较空气气氛煤灰表面孔隙结构更丰富。

O_2/CO_2煤粉燃烧及NO_x污染排放的数值模拟

为了进一步全面评价O2/CO2煤粉燃烧特性,在前期实验基础上,通过数值模拟方法对空气、O2/CO2两种气氛下煤粉燃烧及污染物形成特性进行数值模拟,从而更充分了解O2/CO2燃煤过程火焰形成、传热和污染物形成特性,以便为合理组织流场、控制温度、获取合理的燃料和氧浓度分布状态及O2/CO2燃烧过程新燃烧器的设计提供必要的指导。

神东2^(-2)煤镜质组大分子结构模型^(13)C-NMR谱的构建与修正

利用浮沉离心法得到了神东原煤的镜质组(SDV),并对其进行了固体13C-CP/MAS NMR测试和元素分析。由13 C-NMR实验得到了SDV中碳原子的结构分布特征和12种结构参数。结果表明,在SDV的结构中芳香碳原子的存在形式主要是缩合程度为2的萘,其余则是以苯环和含杂原子的芳香环。利用结构参数和元素分析的结果构建了SDV的大分子结构模型,并运用13C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor计算了SDV大分子结构模型的13C化学位移。根据计算结果对SDV的大分子结构模型进行了修正,获得了能和实验谱图吻合较好的大分子结构模型。

炼焦煤CO_2化学反应性与焦炭反应性关系

煤的CO2化学反应性和焦炭的反应性(CRI)都是在高温条件下碳与CO2进行还原反应,其中原料煤性质是主要影响因素。为了讨论二者之间的联系,选取气煤、肥煤、焦煤,1/3焦煤和气肥煤进行单煤反应活性和40 kg实验焦炉捣固炼焦所得焦炭反应性的测定。焦炭反应性的测定无论从样品量、反应时间及操作方法上,都较煤的反应活性复杂且对设备要求高。结果表明:所选煤样的反应活性与对应焦炭反应性之间的相关关系较好,相关系数R可达到0.99。因此在时间或煤样量有限的情况下,可以通过测定煤样反应活性推导CRI。

煤吸附CO2体积影响因素试验研究

为研究煤吸附CO2在多因素耦合作用下体积的影响因素,采用HCA高压容量法测定不同条件煤样对CO2吸附量影响,并计算Langmuir体积,分析温度、粒径、含水率3种因素耦合影响煤对CO2吸附程度,通过Design Expert软件设计Box Behnken试验,构建煤吸附CO2的Langmuir体积二次回归响应曲面模型。结果表明:吸附量随温度、粒径增加而减小,随含水率升高呈先减小后稳定的趋势;影响因素中温度、粒径、含水率各单因素均为显著影响;多因素作用时影响程度大小依次为:粒径和含水率>温度和粒径>温度和含水率,温度和粒径、粒径和含水率之间交互作用显著,温度和含水率之间交互作用不显著。

宁东煤田中部2号煤煤相特征

采用煤岩学方法,对宁东煤田中部2号煤煤相特征进行了分析,研究结果表明2号煤层属于淡水陆相沉积,其成煤植物以草本植物为主,煤相类型以低位泥炭沼泽相为主、潮湿森林沼泽相为辅。通过煤相分析,为宁东煤田中部2号煤成煤环境的研究提供了佐证。

隆德煤矿2^(-2)煤层水文地质条件分析

通过对隆德煤矿水文地质条件的分析,重点介绍了各含水层、隔水层的情况及充水水源、充水通道条件。认为隆德煤矿主要充水水源为风化带承压水、直罗组承压水和第四系沙层潜水。并根据导水裂隙带高度与正常基岩高度的关系,划分出导水性安全等级图,为2-2煤层的安全开采提供可靠的水文地质依据。

煤对CO_2化学反应性测定影响因素探讨

该文结合煤对CO2化学反应性测定中的实际情况,从煤样干馏、焦渣粒度的选取、CO2气体流量等几方面,分析了影响测定结果的因素,提出如何选择最佳的试验条件。

神东矿区2^(-2)煤的物质组成与生烃特性

通过各显微组分组的生气特征分析和双参数坐标分析,确定神东矿区2-2煤的生气能力属弱~中等;用产油指数和产气指数计算得到,2-2煤的产烃指数主峰值分布范围100~128,最大产烃指数为156;产油指数的主峰值分布范围8~9,最大产油指数为30。

煤浆法烟气脱硫与Fe^(2+)/Fe^(3+)催化氧化脱硫工艺研究比较

煤浆法烟气脱硫与传统的Fe2+/Fe3+催化氧化脱硫工艺在脱硫机理上是一致的,但是由于煤浆法烟气脱硫过程中的Fe2+/Fe3+是在反应过程中逐渐浸出的,这使得两者之间又存在一定的差异。本文比较了两者在不同温度、二氧化硫浓度以及氧气浓度情况下脱硫效率的异同,并分析了可能的原因。

超临界CO2-水-煤相互作用后冲击载荷下煤的动态响应

为研究CO2注入关闭/废弃矿井中煤的力学行为,利用?50 mm分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置,对自然状态、饱水状态和超临界CO2-水-煤作用后煤样分别进行动态压缩试验,分析3种状态煤样试件在冲击载荷作用下的破坏形态、能量特征以及动态力学参数。试验结果表明:①随应变率增高,相对于自然和饱水状态煤样,超临界CO2-水-煤相互作用后煤样的破碎块度数量更多,碎块粒径更小;②随入射能增大,3种状态煤样的能量反射率、透射率及耗散率的线性变化趋势不同,超临界CO2-水-煤相互作用后煤样的能量反射率显著增高,能量耗散率显著降低;③超临界CO2-水-煤作用后煤岩材料性质发生弱化,在冲击载荷下通过微裂隙萌发扩展来提高耗散能密度,其动态抗压强度和动态弹性模量与耗散能密度间关系介于自然和饱水状态煤样之间。本次试验证实CO2-水-煤作用过程中发生的矿物化学反应、吸附膨胀诱导微观结构改变、裂隙表面能降低等因素能够明显影响煤样的动态响应特征。尽管本文的试验不能完全反映关闭/废弃封存CO2的真实情况,但为后续CO2-水-煤相互作用下煤样动态响应特征研究提供了借鉴。

ScCO_2-H_2O作用下不同煤级煤化学结构变化的实验研究

超临界二氧化碳(ScCO_2)–H_2O–煤地球化学反应可造成煤物理结构和化学结构的改变,对煤层注CO_2增采甲烷的有效性尤为关键。为了探讨ScCO_2-H_2O-煤反应对不同变质程度煤化学结构的影响,选择3个不同煤化程度煤样,在自主研制的ScCO_2-H_2O-煤地球化学反应模拟实验装置中模拟1 000 m埋深条件下煤样与ScCO_2和去离子水反应240 h,并对反应前后的煤样分别进行了X射线衍射和拉曼光谱实验,对比分析了反应前后煤样晶体结构和碳有序度的变化特征。测试结果表明:ScCO_2-H_2O反应破坏了煤的晶体完整性和碳有序度,改变了煤的大分子结构,且对低阶煤和中–高阶煤具有不同的影响,反应提高了低阶煤的平行定向程度,使其结构更加紧凑,减小了面网间距,而使中–高阶煤中无序单元增加,面网间距增大。该研究结果为CO_2-ECBM项目实施中ScCO_2-H_2O作用对煤储层吸附解吸特征和孔渗特征影响的研究奠定了微观尺度基础。

KOH催化煤-CO_2气化反应的特性研究

在STA449 F3型热天平上,采用等温热重法,对不同比例的KOH催化剂和不同粒度的煤样在反应温度650℃~800℃下的气化反应特性进行了研究。实验结果表明:KOH对煤-CO2气化反应有明显的催化作用,在催化剂质量分数10%,反应进行到20 min时,随着温度由650℃升高至800℃,碳的转化率由11%增至70%;在反应前段和后段,催化剂含量对碳的转化率影响不同;随着煤粒度由50μm^70μm增加到100μm^200μm,煤气化反应指数由0.075降低至0.013。在温度为650℃~800℃、催化剂质量分数5%~20%条件下实验,测得催化剂质量分数在10%、温度在750℃时,催化效果最好。

粉煤加压气化工艺采用CO_2和N_2输煤的对比及选择

对粉煤加压气化中分别采用CO_2输煤和N_2输煤的两种工艺进行了分析比较,结果表明:采用CO_2输煤比采用N_2输煤的操作费用会降低约4%,投资高3%。并由此总结出了煤化工装置不同产品应选用不同的输煤工艺及适合的流程配置的规律。

1/2中黏煤在炼焦配煤中的应用研究

分析了1/2中黏煤的煤质与结焦性能,并进行40kg小焦炉试验和工业炼焦试验,研究表明,1/2中黏煤在配比逐步提高到15%的过程中,随着肥煤配比的提高,焦炭质量能达到高炉要求,炼焦成本显著降低。

鄂尔多斯盆地转角地区延安组4-2#低阶煤储层特征

为了查明鄂尔多斯盆地转角地区延安组低阶煤储层特征,促进该区低阶煤煤层气勘探开发。通过煤岩组分鉴定、孔渗测量、低温物理吸附、高压压汞、扫描电镜等实验手段进行延安组4-2#低阶煤储层特征表征。实验结果为:延安组4-2#煤属长焰煤弱粘煤范畴;压汞孔隙度分布在7.0%10.9%之间,平均值为8.89%,排驱压力较低分布在0.00340.015MPa之间,中值压力较高分布在53.9113.2MPa之间,中值半径分布在0.00650.01μm之间,分选系数1.913.30,歪度系数-0.540.12,变异系数0.120.23。结果表明,延安组4-2#煤层孔隙较发育且孔隙类型多样,溶蚀孔、微裂缝发育,主要以微孔和小孔为主,可为吸附气提供良好的储集场所。4-2#煤层孔喉大小不一,孔缝连通性较差,不利于煤层气的运移扩散,后期煤层气开采需要进行人工压裂改造。

煤气化输煤CO2压缩工艺方案研究

介绍了输煤CO2气中甲醇脱除方法如水洗法、吸附法、膜分离法及催化燃烧法,并进行了对比分析;同时提出了三种CO2气压缩方案,从运行安全可靠性、能耗、投资、后期维护等方面进行优劣势分析,为CO2压缩机选型提供参考。