高惰质组分五彩湾煤直接液化性能研究

以新疆五彩湾煤为研究对象,进行了煤质和热解分析,考察了溶煤比、反应时间、氢初压和反应温度对其加氢液化效果的影响.结果表明,尽管五彩湾煤惰质组含量高达81.5%,镜质组最大反射率达到0.73%,挥发分低于37%,H/C仅为0.59,但在氢初压仅为6.0MPa,溶煤比1.75和反应时间60min条件下,其最佳液化温度为450℃,油产率和转化率分别达到55.20%和76.76%,仍然具有良好的液化性能.

铁基催化剂的硫化及其对煤直接液化的影响

在适宜条件下对Fe2O3,FeSO4和FeS作硫化处理,作XRD,SEM和EDS表征,并以新疆五彩湾煤作试样,通过加氢催化液化实验比较了硫化前后三者的催化活性.XRD和EDS结果表明,三种铁化合物硫化后都生成了磁黄铁矿(Fe1-xS).当以油产率为目标,三者的催化活性顺序:硫化前为Fe2O3>FeSO4>FeS,硫化后为(Fe1-xS)FeSO4>(Fe1-xS)Fe2O3>(Fe1-xS)FeS.特别是(Fe1-xS)FeSO4,SEM表明其粒径明显变小,形成规则的纳米球.因此,催化活性显著提高,可使具有高惰质组特点的新疆五彩湾煤油产率提高11.5%,达到74.71%,转化率提高7%,达到79.8%.

溶胀对五彩湾煤低压直接液化性能的影响

以高惰质组含量的五彩湾煤为研究对象,采用THF、Pyri.和NMP/CS2三种溶剂,分别进行自然和微波溶胀,对溶胀前、后的煤样进行电镜、热重和红外分析,并考察其低压直接液化效果。研究结果表明:溶胀使煤样结构疏松,最大溶胀度达到1.87;煤分子结构中弱的非共价键有明显断裂现象,低温失重量和失重速率明显增大,液化性能明显改善。在氢初压仅6.0 MPa、溶煤比1.75∶1、反应温度450℃和反应时间60 min条件下,原煤的气产率、油+水产率和转化率分别为9.7%、55%和77%,自然溶胀煤为3.4%、70%和82%,微波溶胀煤为3.6%、74%和85%。自然溶胀需6h,而微波溶胀在700 W下仅需15 min。

飞灰对五彩湾煤低压直接液化性能影响研究

在溶煤比为2.75∶1,氢初压为6.0MPa和反应时间为60min条件下,考察了温度、飞灰加入量、CoSO4和NiSO4用量及其加入方式等因素对五彩湾煤直接液化性能的影响.结果表明,在给定的条件下,在飞灰加入量为3%(daf,质量分数)和温度为415℃时,可获得最大油产率为64.59%;当CoSO4和NiSO4与飞灰和煤样机械混合加入时,对液化油产率和转化率产生负效应;当NiSO4和CoSO4浸渍担载加入时,油产率分别达到68.01%和66.58%.尽管煤质分析结果表明该煤样加氢液化性能较差,但以飞灰、CoSO4和NiSO4为催化剂时,还是获得了良好的液化效果.

微波溶胀对五彩湾煤直接液化影响的研究

采用NMP/CS(2体积比1︰1)混合溶剂,在微波辐射下对五彩湾煤进行溶胀处理,并将原煤和微波溶胀煤样进行对比表征和加氢液化实验,考察了液化反应温度、反应气氛、溶胀剂对液化效果的影响。结果表明:微波溶胀后,煤样孔隙结构显著增加,结构发生变化。在液化条件是温度450℃、氢初压6.0 MPa、溶煤比1.75︰1和反应时间60 min,油产率和转化率分别是原煤55.02%和76.76%,微波溶胀煤74.03%和84.78%。

低压下新疆黑山煤直接液化工艺性能研究

以新疆黑山煤样为对象,采用正交实验设计法,在低压下考察了初压、反应时间、反应气氛和溶煤比四个因素及它们之间的交互作用对其液化性能影响.结果表明:在给定的其他条件下,黑山煤在初压6 MPa,反应60 min,纯氢和溶煤比2∶1时,油产率达到52.06%,转化率为76.51%.就油产率而言,溶煤比和反应气氛高度显著影响,反应初压一般影响,反应时间无影响,四个因素间的三种交互作用可忽略.降低初压到6 MPa,黑山煤仍具有理想的直接液化工艺性能.

新疆硫磺沟煤直接液化工艺性质初探

就新疆硫磺沟煤直接液化工艺性质进行了初探。结果表明,在催化剂用量为煤样质量的5%、m(Fe2O3)∶m(S)=4∶1时,该煤表现出良好的液化性能,直接液化的最佳工艺条件是:温度430℃,氢初压6.0 MPa,溶煤质量比1.22∶1,反应时间60min。此时,油产率达到50.39%,沥青烯产率为16.54%,前沥青烯产率为7.47%,总转化率为89.36%。