兖州煤与大庆减压渣油在共处理过程中的相互作用：Ⅰ.共处理对转化率及产物

通过对大庆减压渣油和兖州煤共处理过程的四氢呋喃转化率,甲苯转化率以及产物分布的详细考察,研究了兖州煤与大庆减压渣油在共处理过程中的相互作用以及这种作用随反应条件的变化规律,结果表明,煤与渣油的相互作用与渣油的裂解程度密切相关,较低温度（３７５－４２５℃）下,石蜡基的大庆减压渣油对兖州煤转化有抑制作用,降低了共处理的四氢呋喃转化率及甲苯转化率,但从产物分嘏上看,共处理并未减少轻质产物的产率,而只是显著降低了重质产物的生成量;较高温度（４５０℃）下,渣油对转化率的抑制作用变小,随着渣油加入量的增加,抑制作用减弱,在４５０℃、渣油含量为６６．６％时,抑制作用消失,在转化率上体现出正协同效应,同时轻质产物的产率也协同增加。     

兖州煤与大庆减压渣油在共处理过程中的相互作用Ⅱ.甲苯可溶重质产物族组成和分子量的变化规律

通过对兖州煤与大庆减压渣油共处理重质产物的组成、分子量及分子量分布的考察,研究了甲苯可溶重质产物组成性质随反应条件的变化规律.结果表明,在较低反应温度(375～425℃)下,共处理减缓了重质产物中饱和份的转化,同时使树脂和沥青质含量降低;在较高反应温度(450℃)下,由于煤与渣油的裂解程度增加,共处理与单独处理重质产物中饱和份含量均降为0,共处理重质产物的树脂+沥青质含量显著增加.共处理使重质产物的分子量增大,且随着反应温度的升高,重质产物的分子量逐渐减小,同时分子量分布逐渐变窄.     

兖州煤与大庆减压渣油在共处理过程中的相互作用：Ⅱ.甲苯可溶重质产物族组

通过对兖州煤与大庆减压渣油共处理重质产物的组成,分子量及分子量分布的考察,研究了甲苯可溶重质产物组成性质随反应条件的变化规律。结果表明,在较低反应温度（３７５－４２５℃）下,共处理减缓了重质产物中饱和份的转化,同时使树脂和沥青质含量降低;在较高反应温（４５０℃）下,由于煤与渣油的裂解程度增加,共处理与单独处理重质产物中饱和份含量均降为０,共处理重质产物的树脂＋沥青质含量显著增加,共处理使重质产物的分子量增大,且随着反应温度的升高,重质产物的分子量逐渐减小,同时分子量分布逐渐变窄 。     

兖州煤与催化裂化油浆共处理及其重质产物组成性质的初步研究

采用石家庄催化裂化油浆和兖州煤共处理，考察了反应条件对兖州煤转化及产物分布的影响，并应用棒状薄层色谱分析了共处理重质产物族组成的变化规律。结果表明，催化裂化油浆与兖州煤共处理，可大大提高兖州煤的转化率，共处理既可得到部分轻质油品，又可得到相当量的重质产物。ＴＬＣ／ＦＩＤ分析表明，催化裂化油浆与兖州煤共处理的重质产物与商用高等级道路沥青族组成近似，重质产物可用于制备高等组道路沥青。     

烟煤和低温煤焦油共处理反应及机理的研究

兖州烟煤和低温煤焦油在４３０℃，初始氢压为７．０ＭＰａ条件下进行共处理反应。通过对煤的苯和四氢呋喃（ＴＨＦ）抽提物以及共处理产物的核磁共振测定，结合煤的红外光谱分析，探讨了兖州烟煤和低温煤焦油共处理过程中发生的化学反应及反应机理。     

超临界水中煤与聚苯乙烯的共液化研究

在间歇式高压反应装置中,研究了兖州烟煤与塑料聚苯乙烯(PS)在超临界水中的共液化,考察了水/物料比(质量比10～30)、反应温度(360℃～430℃)和塑料添加量(10%～40%)对煤液化转化率及产物收率的影响.结果表明,随着水/物料比的增加,煤液化转化率先升高,之后变化不大;油气产率则呈上升的趋势.反应温度高于420...     

杨村烟煤与石油渣油共处理反应特性的研究

用共振搅拌反应器研究了山东兖州杨村的烟煤与北京燕山石化公司的石油渣油共处理液化的反应过程，考察了反应温度和反应时间对煤液化转化率及产物中前涸青烯，苯可溶组分的影响。     

超声波处理对渣油加氢过程的影响

对四种减压渣油的超声波处理前后渣油加氢反应产物分布研究表明,超声波处理后渣油加氢反应的焦炭和>500℃残渣油收率降低,气体、汽油、柴油和VGO收率提高,轻油产率提高6~10个百分点,渣油转化率增大,轻质化性能明显增强;不同渣油经超声波处理后的加氢反应性能改变不同;利用超声波处理后渣油加氢的虹吸作用模型,从宏观层次解释了超声波改善渣油加氢效果的原因;超声波处理后杂原子的脱除效果均有不同程度的提高,尤其是对金属钒的脱除影响最为明显。超声波处理后加氢残渣油的饱和分和沥青质含量增加,芳香分和胶质的含量减少。     

杨村煤与石油渣油共处理高温缩聚反应特性的研究

用ＧＪ－２型微型反应釜研究了兖州杨村煤与石油渣油在４７０℃时共处理反应的特性，结果表明，杨树煤和石油渣油在高温下进行共处理反应时，宏观表现是缩聚反应占主导地位，程序升温可提高煤的转化率，添加四氢萘到石油渣油中可抑制缩聚反应，而且添加量越大，抑制效果越明显，煤液化产物的重新加氢也会发生一定的缩聚反应，可产生微量结渣。     

神府煤与胜利减压渣油共处理反应特性的研究

用共振搅拌反应器研究了神府煤与胜利减压渣油共处理液化的过程，在430 ℃、460 ℃、490 ℃；3 min～18 min，考察了煤的转化率。结果表明，煤油共处理的最佳反应温度为460 ℃，最佳反应时间为15 min，最高转化率为48.56％，反应过程可分为三个阶段：快速裂解加氢阶段、慢速裂解加氢阶段和缩聚反应阶段。采取了胜利减压渣油加氢处理、添加蒽油、煤油共处理三种措施所得苯可溶物作溶剂，结果表明，胜利减压渣油∶蒽＝1∶1作供氢溶剂时煤转化率有较大提高，达到54.11％；加氢处理后的胜利减压渣油供氢效果也不佳；用煤油共处理所得苯可溶物作供氢溶剂在460 ℃、 6 min时达最高转化率 65.33％。     

钼酸胺催化剂对煤-油共处理反应性的影响

用共振搅拌反应器研究了钼酸胺催化剂对煤-油共处理中煤总转化率及产物的影响。研究表明，低温时(390 ℃)，催化剂能促进前沥青烯向小分子苯可溶物转化；高温时(480℃)，有催化剂时煤的转化率低于无催化剂时煤的转化率，而且在产物中苯可溶物产率与前沥青烯产率全部减少，说明产物发生了缩聚反应。在高温时(390 ℃)随反应时间的延长，煤转化率下降，同时在产物中苯可溶物产率与前沥青烯产率呈下降趋势。反应温度越高，反应时间越长，缩聚越严重。反应体系有供氢溶剂不能抑制缩聚反应。     

哈密煤与塔河重油共加氢反应性能的研究

采用高压釜考察了哈密煤与塔河重油单独加氢反应性能和共加氢反应性能,探索了哈密煤与塔河渣油共加氢的可行性技术路线。实验结果表明,哈密煤具有良好的液化反应性能,合适的反应温度为445℃,在445℃、9 MPa时转化率达98.74%,油收率达68.54%;塔河渣油单独加氢在较低反应温度时表现出明显的结焦倾向,很难实现加氢轻质化,430℃时,转化率仅有66.38%,轻质油收率也仅有50.01%,结焦率却高达9.45%,随着反应温度升高,结焦速率加剧;哈密煤与塔河渣油共加氢时转化率较低,结焦明显,煤/油比为40∶60时转化率为97.79%,油收率为73.36%。在共加氢体系中引入具有供氢性能溶剂能够有效抑制生焦,提高转化率,实现共加氢轻质化,在煤粉添加量为45%时,塔河渣油合适的添加量为20%,原料的转化率达到98.38%,油收率为74.82%。     

煤—焦炉气共热解特性的研究：温度的影响

利用高压热天平和１０ｇ固定床反应器考察了温度对兖州烟煤与焦炉气共热解的失重行为、热解产物分布以及脱硫脱氮的影响。随热解温度升高共热解在３００～５５０℃和６００～７００℃间出现明显失重峰。煤焦炉气共热解与加氢热解失重行为相似，均发生热分解反应和加氢反应。在实验温度范围（４５０～６５０℃）内，温度升高有利于提高焦油收率、热解水含量以及脱硫脱氮率，同时半焦收率降低。相同热解条件（压力为３ＭＰａ，终温为６５０℃）下，与煤在氮气气氛下热解相比，煤焦炉气共热解和加氢热解所得半焦收率均降低，焦油收率、热解水及脱硫脱氮率明显增加。与相同总压的加氢热解相比，煤焦炉气共热解半焦和热解水收率增加，焦油收率降低，脱硫率相当且脱氮率降低     

我国年轻煤加氢液化研究 Ⅲ.兖州煤的加氢液化

在两种间歇式压力釜中详细考察了催化剂、制浆油、反应温度、压力和时间对兖州煤加氢液化的影响。结果表明,在几种铁倦化剂中,以Bayer 赤泥的催化效果为最好:以脱晶蒽油为制浆油,氢初压11MPa、450℃和60min 条件下,煤的转化率(苯可溶,下同)达84.2%,油产率达43.1%,与不加催化剂的相比,前者增加13.6%,后者增加15.7%。制浆油性能与煤液化效果有密切关系,用预加氢脱晶蒽油和液化所产中油时,煤转化率可达80%以上,油产率50%以上,优于用四氢萘时所得结果。反应温度、压力和时间也是重要参数。此外,还分析了液化油与制浆油混合产物的组成。     

溶胀预处理改善煤超临界萃取研究

兴隆煤分别用甲醇、四氢呋喃和吡啶溶胀处理后，再进行超临界甲苯萃取实验，以考察溶胀预处理对超临界萃取结果的影响。研究结果表明；煤经吡啶或呋喃溶胀处理后，可以明显改善２萃取过程转化率及轻组分油的收率；在考察的萃取温度范围（３４０－４００℃）内，吡啶溶胀煤 煤相比，始终具有较高的萃取转化率和较低的气体产率；增大煤比和萃取压力有助于改善吡啶溶胀煤的超临界萃取效果。此外用ＦＴＩＲ和ＳＥＭ对溶胀前后煤的结构变     

TG-FTIR研究煤油共热解产物逸出行为

煤油共液化过程中煤与重油先发生共热解,而后加氢转化为小分子产品。因此,阐明重油对煤热解逸出产物的影响规律是调控共液化产物组成的重要热化学基础。本研究采用TG-FTIR对比研究塔河渣油(AR)和淖毛湖煤(NMH)单独热解及其共热解过程,结合热解活化能计算,探索共热解过程中塔河渣油(AR)对淖毛湖煤(NMH)热解产物逸出产物的影响。结果表明,单独热解时AR先于NMH发生热解反应。两者1∶1(质量比)混合共热解时,相比于单独热解计算的理论值,最大失重峰温度前移7℃,失重率增加约3%,共热解平均活化能降低23.6 kJ/mol,表明AR率先热解会诱发NMH热解,降低热解反应能垒。TG-FTIR结果显示,AR产生的烷烃类自由基会与NMH热解产生的含氧自由基结合,形成醇、醚等烷基类含氧有机化合物,从而抑制煤中羧基转化为CO₂的过程。研究结果有助于揭示共液化反应过程中重油对煤液化产物组成的影响。     

不同热裂解温度下ZSM-5对玉米秸秆催化热裂解烃类选择性影响

为探讨不同热裂解温度下ZSM-5对玉米秸秆催化热裂解特性及烃类选择性的影响,本研究利用TGA对比有无ZSM-5时玉米秸秆的热裂解失重曲线,利用Py-GC/MS对比玉米秸秆在450、500、550和600℃下的热裂解和催化热裂解产物分布。结果表明,ZSM-5的使用可以降低玉米秸秆最高分解速率时对应的热裂解温度,降低温度为23℃。未使用ZSM-5时,热裂解产物种类以及烃类选择性均随热裂解温度的升高不断增加,在600℃时,烃类选择性达到最高,为11.33%;使用ZSM-5后,烃类产率随热裂解温度的升高先增加后减少,在550℃时,烃类选择性达到最高,为29.24%。使用ZSM-5后,玉米秸秆催化热裂解主要产物中出现了甲苯、茚、萘、二甲基萘等烃类,甲苯的最高产率为4.76%,萘的最高产率为3.96%。     

烟煤与重质油共处理的研究

煤与重质油的共处理是最有希望实现“由煤制油”的第三代煤液化新工艺之一。我国目前炼油厂每年有四、五千万吨石油渣油产出,只有一小部分用作制氢或合成气的生产原料以及生产沥青或石油焦,其余大部分用于工业燃料［１］。如将减压渣油与煤进行共处理,共同提质,提高其...     

神木煤与不同黏结煤共热解交互作用规律的研究

利用程序升温热天平研究了神木煤（SMC）分别与气煤（QM）、肥煤（FM）、焦煤（JM）不同比例配合后的共热解交互作用规律,通过分布活化能模型（DAEM）对配合煤的热解动力学进行了考察。结果表明,随着SMC配入比例的增加,配合煤水分集中释放的速率增大,挥发分释放速率峰对应的温度t_max降低,配合煤在塑性固化温度后（>460-480 ℃）的热解过程中抑制作用减弱,表明配合煤黏结性降低。随着升温速率增加,配合煤热解抑制作用增强,表明配合煤黏结性提高。随着黏结煤变质程度加深（QM、FM、JM）,配合煤共热解发生促进作用（促进挥发分释放）的温度分别低于、介于、高于黏结煤塑性温度区间,因此,对缓解胶质体膨胀压力及改善胶质体分散性的作用逐渐降低。通过分布热解活化能实验值与理论值的比较,证实了配煤共热解过程中的交互作用规律。     

煤直接液化残渣的热解特性研究

利用热重、固定床热解和红外光谱技术研究煤直接液化残渣的热解特性及热解产物分布、组成和性质,考察了热解回收油品的适用条件。结果表明,450℃~500℃下神华煤液化残渣(SHR)和胜利煤液化残渣(SLR)热解油产率分别约为32%和20%,450℃后升高温度对油产率影响不大,但会使热解油中沥青烯(A)含量增加。SHR的热解油主要是己烷可溶物组分(HS),与SHR中HS结构相似。但SLR的热解油中A组分含量接近50%。SHR中的HS组分在热解时的聚合并不明显;而SLR中的HS组分在热解过程中伴随明显的聚合,导致热解油中含有大量的沥青烯。在400℃~500℃,两种残渣中A均有向热解油转化的趋势,而且SLR中A组分表现出了较大的逸出能力。但从热解产物组成分布分析,A的逸出还是少量的,一部分分解产生油品,一部分与前沥青烯和四氢呋喃不溶物(THFIS)一起形成了半焦。