新疆淖毛湖煤直接加氢液化特性的研究

为获得新疆东疆地区丰富煤炭资源合理高效利用的途径,分析了新疆淖毛湖煤的煤质特点,进行了新疆淖毛湖煤直接加氢液化特性的研究。以新疆淖毛湖煤和四氢萘为原料,在2 L高压釜中进行加氢液化试验,考察了反应温度、反应压力、停留时间以及催化剂对氢耗率、气产率、转化率、油产率和沥青类物质产率的影响规律。结果表明,新疆淖毛湖煤具有高挥发分,高镜质组含量和高氢碳比的煤质特征,特别是加氢液化的活性组分高达96.4%;420℃,15 MPa和60min的反应条件下,煤的转化率可达93%,油产率65%,是一种直接加氢液化的优质原料。直接加氢液化过程中,普通铁系催化剂的添加体系有利于<350℃轻质馏分油生成,气产率,水产率和氢耗率均呈现小幅增加;420℃前后的2段反应温区,温度变化对液化效果及产物分布影响呈现显著差异;反应压力对转化率和油产率的影响缓和,高氢压有利于沥青类物质向油和气转化,也有利于<350℃液化轻质馏分油生成;30min,淖毛湖煤呈现出良好的液化效果和反应性能,60min,有利于沥青类物质向气和<350℃的轻质馏分油转化,停留时间进一步延长将引发沥青类物质的缩聚反应和液化油的过度加氢,导致油产率降低。淖毛湖煤直接加氢液化特性的研究为淖毛湖煤加氢液化工艺放大研究提供了基础数据,也为新疆立足本区资源优势,促进经济发展提供了技术参考。

煤THF萃取物中含硫化合物形态演化研究

选择4种煤化程度不同的煤作为研究对象,以四氢呋喃(THF)为萃取剂对其进行索氏萃取。用正离子电喷雾电离(ESI)傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)对萃取液甲基硫盐进行表征。结果表明:煤萃取率与煤的挥发分成正比例关系,煤化程度越低,煤的挥发分越高,THF萃取率也越高。煤THF萃取物的分子量分布在200 Da^550 Da,从中鉴定出了S1、O1S1、O2S1、S2和N1S1等类别的含硫化合物,其中S1类含硫化合物占比较高,基本在50%左右。随着煤化程度的提高,THF萃取物中含硫化合物的种类减少。THF萃取物中的S1、O1S1核心结构均以噻吩类化合物为主,部分含有呋喃结构。

高分散铁系催化剂对煤加压低温热解过程中硫元素迁移影响

选取镜质组含量高的白石湖煤为研究对象,考察了高分散铁催化剂及热解气氛对煤加压低温热解过程中硫元素迁移影响。采用GC-SCD和FT-ICR MS研究了热解焦油中含硫化合物分子组成,采用XANES研究了热解半焦中硫分子结构。结果表明,白石湖煤中的硫化物主要是煤主体结构中侧链的S1类。催化剂中的单质硫助剂在热解过程中部分会进入焦油中形成硫醇或硫醚化合物。高分散铁系催化剂能活化煤中的氢原子,促进焦油中芳香硫化物的氢化饱和及裂解。该催化剂优先捕获硫化氢,增加了焦炭中黄铁矿的含量,抑制了半焦中硫酸盐的生成。在H_2气氛和高分散铁系催化剂的作用下,噻吩类化合物明显减少,亚砜类化合物减少。

煤层顶底板分支长钻孔在煤巷条带瓦斯治理中的应用

煤层顶底板羽状、 梳状分支钻孔能够很好解决松软煤层本煤层长距离钻进过程中的塌孔抱钻问题,以余吾煤业 S5102 进风顺槽、N3102 进风顺槽下山巷道为试验地点,通过试验煤层顶板、底板分支孔煤巷条带预抽施工工艺,总结出煤层顶底板分支长钻孔区域预抽工艺在俯孔施工条件下的钻孔施工工艺流程。结合钻孔施工情况,通过对比分析得到,在施工工艺上,主孔沿煤层顶板布置时,分支孔轨迹易于控制,岩段比例较小,且主孔沿掩护巷道单侧布置时,煤孔比例较高。抽采数据表明,钻孔抽采浓度高达 70%以上,钻孔万米抽采纯量高达 5 m^(3)/min 以上。

中低温煤焦油酚油馏分中酚类化合物的组成

以中低温煤焦油为原料,首先利用实沸点蒸馏装置得到中低温煤焦油的酚油馏分,并对酚油馏分的理化性质进行分析评价,然后对酚油馏分进行酸碱抽提处理得到碱抽提油和抽余油并进行元素分析,再利用衍生化处理和气相色谱相结合的方法对碱抽提油中的酚类化合物进行定性定量分析。结果表明:中低温煤焦油中170℃～230℃的酚油馏分收率为11.58%(质量分数),酸性组分约占酚油馏分油的65.23%(质量分数),且酚油馏分酸度高达62.04mgKOH/100mL;酚油馏分中低级酚含量很高,其中苯酚质量分数为5.84%,甲酚质量分数为20.70%,乙基苯酚质量分数为7.70%,二甲基苯酚质量分数为9.17%。酚油馏分经酸碱抽提后,含氧化合物绝大部分转移到富含酸性组分的碱抽提油中,碱抽提油中氧的质量分数高达15.11%。碱抽提油中甲酚含量最高,其中间甲酚质量分数为13.41%,对甲酚质量分数为9.24%,邻甲酚质量分数为9.09%。

2种粉体气力输送系统的对比选型

为了解决某工程项目中粉煤灰输送系统的选型问题,从设备投资和运行电耗方面对仓泵输送系统和罗茨风机输送系统进行对比分析。结果表明,对于6个单只最大量为911 kg/h的卸灰口,输送距离为200 m的输送系统而言,仓泵输送系统比罗茨风机输送系统设备初投资多33.22万元,运行电费每年节省14.2万元,超出部分投资静态回收期为2.34 a。

植物油基聚氨酯煤矿加固材料的制备

采用高官能度植物油基多元醇替代部分石化基聚醚多元醇配制了煤矿加固用双组分聚氨酯材料。考察了植物油基多元醇添加量、催化剂种类和用量对加固材料黏度、凝胶时间、抗压强度和抗拉强度等性能的影响。结果表明:随着植物油基多元醇替代比例的增加,加固材料的力学性能逐渐降低但降低幅度不大,黏度逐渐增加,替代比例在30%较为适宜。在此替代比例下,使用催化剂T12或自配催化剂CAT-1催化,该煤矿加固聚氨酯材料具有更好的抗拉强度和抗压强度,并且加固材料体系具有较好的储存稳定性。

卸荷煤岩体冲击破坏特性数值模拟研究

为了探讨卸荷煤岩体在不同类型载荷作用下的围岩稳定性规律,对卸荷煤岩体在静载、动载和动静载下的冲击特性进行了数值模拟分析。研究结果表明:冲击动载对卸荷煤岩体冲击破坏的影响主要在于冲击波的循环扰动作用,冲击波的循环扰动作用不仅使巷帮煤层发生层裂破坏,而且造成顶部大范围的劈裂破坏;载荷作用的速率对卸荷煤岩体的冲击特性影响作用明显,主要体现在卸荷煤岩体的破坏载荷峰值、破坏区域和破坏类型等方面的显著不同;动静载耦合作用对卸荷煤岩体冲击特性的影响远高于单一的静载或动载。