造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收研究进展

造纸黑液的无害化资源化利用对造纸工业减少环境污染、缓解能源短缺具有重要意义。超临界水气化技术是一种新型且高效的有机废水无害化资源化利用技术,利用水在超临界状态下的特殊性质使其在无害化资源化处理造纸黑液时具有独特的优势。回顾了近年来造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收的进展,介绍了制氢反应机理,系统总结了温度、压力、浓度、停留时间和催化剂等因素对黑液超临界水气化制氢的影响,介绍了造纸黑液里各类有用无机盐在超临界水条件下的反应、分离回收及造纸黑液超临界水气化反应装置的发展现状。针对现存问题对造纸黑液超临界水气化制氢和资源化无害化处理回收有用成分进行了展望。

超临界水稠油改质反应动力学研究

超临界水稠油改质具有速度快,抑制结焦等优势,本文考察了反应温度380~440℃和反应时长0~500min对超临界水稠油改质反应的影响,实验结果表明超临界水稠油改质反应呈现三个阶段:诱导期、裂解期、生气期,诱导期内胶质的裂解十分显著,并且无结焦产生,裂解期内重质组分裂解加深,产生大量轻质组分,生气期内饱和烃二次裂解持续产生气体。同时超临界水稠油改质反应的进程随温度提高而加快。基于相分离的方法建立了6集总反应动力学模型,沥青质溶解度系数随着温度升高而下降,高温下软沥青对沥青质的分散作用减弱。反应动力学的方法有助于解释超临界水稠油改质的反应路径和反应机理。

超临界水转化低成熟富有机质页岩生烃特性实验研究

本文采用非等温加热反应器模拟了低成熟富有机质页岩在400℃、25 MPa超临界水中2∼12 h范围内的生烃过程。结果表明转化后的产物在油气水中均有分布。在2∼12 h范围内,有机碳动用程度随时间的增加逐渐升高,在12 h时可达30%以上。产油率随时间的增加先增后减,在4 h时达到最大值22.11 kg(油)·t^(−1)(页岩)。产气率随时间的增加逐渐升高,在12 h时达到最大值32.88 m^(3)(气)·t^(−1)(页岩)。产油中的饱和烃和芳香烃总含量始终大于80%,随着反应时间的延长,产气中甲烷、乙烷和氢气的选择性增强,水溶性有机物含量先增后减,在反应时长8 h时水TOC达到峰值259.98 mg·L^(−1)。超临界水还能够有效脱除低成熟富有机质页岩中的黄铁矿,并促进页岩内部的介孔和大孔发育。