工业催化剂用于煤加氢液化的研究

在磁力搅拌高压釜内进行了文题的研究。考察了五种石油加工工业催化刺单独和混合使用时,对煤加氢液化的影响。发现加氢裂解催化剂和加氢精制催化剂按1:1混合使用,可获得较高的煤转化率和油产率,氢耗也较低。进一步研究表明,该混合催化剂适于在较低温度下使用,最佳液化温度随其它操作参数变化。当有催化剂存在时氢压对转化率的影响比无催化剂时显著。催化剂用量增大对液化有利,但操作成本增加。     

年轻煤在石油重油中加氢液化的研究——煤液化动力学初探

在微型反应釜中,进行了兖州煤的加氢液化动力学试验,并用四氢呋喃、苯和环已烷将液化产物分离。结果表明:在液化过程中确实存在前沥青烯、沥青烯等中间组分,且随反应时间延长依次出现最大值,油、气一开始就有,但主要是在后面反应中生成的。采用微分法对数据进行处理得出表现活化能,煤裂解为50～71KJ/mol,由沥青烯或前沥青烯生成油为71～130KJ/mol,同时也探讨了引起速度常数随时间变化的原因     

裂解催化剂和自由基引发剂对兖州煤加氢液化的影响

在快速升温和冷却共振搅拌反应釜中,用Y分子筛(Ⅰ)、丝光沸石(Ⅱ)、ZSM-5(Ⅲ)和Ni-Mo(3673)等为裂解与加氢催化剂,以及两种性能复合的催化剂(Ⅳ),对兖州煤的加氢液化进行了考察,发现在四氢萘溶剂中,裂解催化剂显示了较高的活性,用Ⅱ和Ⅲ时的转化率均为88%左右;Ⅳ有较好油气选择性;在脱晶蒽油溶剂(Ⅴ)中,Ⅳ的活性最高。提高温度及压力,均能提高转化率,当温度从410℃上升到430℃时,Ⅰ的催化转化率增加12%,油气产率增加20%。添加FeSO_4能改变液化产品的分布。添加少量的自由基引发剂(苯基苄基醚、偶氮二异丁腈等)(Ⅵ),能提高转化率,在Ⅴ中转化率增加6—9%;油气产率增加6—13%;Ⅵ和Ⅳ的协同作用最佳。     

年青煤在石油重油中加氢液化的研究

在小型高压釜中试验了不同石油重油和催化剂对煤加氢液化的影响。结果表明,煤的转化率随石油重油中芳烃含量增加而提高,在试验条件下以红旗煤在羊三木减二线油中加氢的转化率为最高,达到60%,向石油重油添加四氢蔡或甲基萘油馏份对煤液化有利。不同的氧化铁型催化剂对煤在石油重油中加氢液化生成油都有一定的催化作用,其中以山东赤泥为最好,在试验条件下可使煤转化率增加7.4%,油与气产率增加22.4%,沥青烯产率下降15%,此外还考察了九种煤在石油重油中加氢液化的性能。     

煤加氢液化和苯加压萃取所得沥青质组成结构的研究

借助~1H-NMR、IR、分子量测定和元素分析,采用Brown-Ladner方法,研究了煤加氢沥青质(Ⅰ)和苯加压萃取沥青质(Ⅱ)的组成结构,计算了碳原子分布、芳香度、芳环和脂环数等结构参数,推测了它们的化学结构模型,并与煤的化学结构模型进行了比较。Ⅰ随反应温度增加,芳香度急剧提高。390℃、430℃和470℃时,其芳香度分别为0.78、0.85和0.91,说明在高温下发生了脱氢反应。Ⅱ的芳香度随煤的变质程度增加而提高,其组成结构与煤本体没有根本的差别,是分散在高分子结构中的低分子化合物。     

不同催化剂对煤加氢液化产率对比研究

利用高温高压加氢热解装置,在无催化剂及分别以氯化锌、氯化镍、三氧化二铁及二硫化钼4种不同类型催化剂条件下,阜新煤液化的产烃特征进行了研究.结果表明,尽管4种催化剂都能显著提高煤的总转化率,但不同类型催化剂显示出不同的产物选择性,且存在生成液态烃组分存在明显的不同.结合红外(IR)及X衍射(XRD)分析的结果可以得出,不同的催化剂具有不同的催化行为或机理.相对在反应体系中呈固态存在的NiCl2,熔融态的ZnCl2除了能促进煤的催化加氢反应外,还存在质量传递效应.Fe2O3表面存在的活性氧能够从H2中吸收H原子形成Brnsted酸位和氢自由基[H.],从而加速煤的裂解及加氢反应.MoS2的催化液化过程中,不仅存在Lewis酸位Mo的催化加氢,还存在中间产物H2S的自由基引发反应.     

年轻煤溶剂溶胀后加氢液化性能的研究

以山东龙口局洼里煤、新汶局孙村煤为研究用煤。首先进行溶剂溶胀，实验表明吡啶溶剂的溶胀作用最强。溶胀率指标表明溶胀煤结构变得疏松；热重分析表明溶胀煤热分解活性增强。然后对原煤和溶胀煤进行加氢液化实验，通过煤的转化率、液化油产率和煤气产率等指标，表明洼里原煤、洼里溶胀煤和孙村溶胀煤具有良好的加氢液化性能，各溶胀煤比其原煤的油产率均有显著提高。对于所实验煤的基本液化条件进行了实验探索。     

铁化合物对煤加氢液化的催化作用

用微型高压釜，以四氢萘和十氢萘为溶剂，在氢初压６．０ Ｍ Ｐａ，反应温度３９０～ ４５０℃，反应时问０－６０ｍｉｎ下，添加铁化合物为催化剂进行煤炭加氢液化，考察各 种影响因素，并用穆斯堡尔谱测试液化残渣，探索其催化机理。结果表明，液化时 ＦｅＳ２完全转变为磁黄铁矿Ｆｅ１－ｘＳ；Ｆｅ２Ｏ３－Ｓ或Ｆｅ３Ｏ４－Ｓ直接或经过中间物ＦｅＳ２间接转变为磁黄铁矿。Ｆｅ１－ｘＳ生成量增多，液化转化率增大。进一步有力地证 实，Ｆｅ１－ｘＳ是以铁化合物为催化剂进行煤炭液化时的活性物种。     

中国低阶烟煤和石油渣油的混合加工研究

在小型间歇式反应釜内,进行了文题的试验,考察了降低反应温度和压力的可能性。发现煤种影响虽不如煤直接液化那样敏感,但选择合适煤种仍是重要的。在440℃、18MPa(冷初压6MPa)、60min和加赤泥催化剂时,以依兰煤和阿拉伯减压渣油为原料进行混合加工,石脑油产率21%,重油产率36%,后者平均分子量为291,400℃热失重率65.2%,Ni和V的脱除率分别达81.0%和97.2%。     

神华煤加氢液化动力学研究

以神华煤为原料,四氢萘为溶剂,在微型反应釜中进行了神华煤加氢液化动力学研究,并建立了动力学模型.研究结果表明:在反应起始阶段,煤主要转化为前沥青烯和沥青烯,有少量油气存在.随反应时间的延长,前沥青烯和沥青烯产率出现最大值,油气产率逐渐增加.所建立的动力学模型能合理拟合350～440℃范围内神华煤液化动力学过程,其反应速率常数为0.001 8～0.041 6 min~(-1),表观活化能为29.11～46.45 kJ/mol.     

镍硼电极及FeS催化剂对煤电解液化的催化作用

用镍硼非晶态合金电极在碱性水溶液中研究煤电解加氢液化.通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法对所制备电极进行表征.通过极化曲线和电流-时间曲线对NiB电极的活性进行测试.制备不同负载量的FeS催化剂,研究其对电解加氢液化的催化作用以及负载量对催化活性的影响.对煤浆连续电解24h后,由四氢呋喃(THF)可溶物元素分析可知,H/C原子比由电解前的1.01增加到电解后的1.34;THF可溶物所占比例由电解前9.10%提高到电解后44.29%,表明煤炭经过电解加氢,其四氢呋喃可溶率得到了较大的提高,即得到有效的液化.     

NiB电极的电沉积法制备及其对煤电解加氢液化的催化作用

采用电化学沉积的方法,改变镀液配方中TMAB(三甲胺硼烷)浓度CTMAB、p H值和电流密度,制备不同B含量的非晶态NiB催化电极,并将其应用到煤电解加氢液化中.利用XRD,ICP,电化学测试等方法对所制备的NiB催化电极进行表征,结果表明p H=3.5,I=1 A/dm~2,CTMAB=10.0 g/L时所制备的NiB催化电极为非晶态结构,且B的含量最高达30%,对煤电解加氢液化的电流密度较大,说明B的含量是影响煤电解加氢液化反应活性的重要因素之一.以非晶态的NiB催化电极作为工作电极,比IrO_2作为工作电极可得到更高的液化率和H/C原子比,使煤的双键结构得到更有效的还原,这说明将B含量较高的NiB催化电极应用到煤电解加氢液化中比IrO_2电极有更好的反应活性和选择性.     

利用焦砟特征初步判断烟煤的黏结性

以山西万达煤焦化有限责任公司为例，介绍了利用焦砟特征初步确定进入公司的各种煤黏结性的强弱，根据焦砟特征的序号决定是否测定煤的黏结指数。该项目不仅简化了实验程序．节省了标准无烟煤用量，降低了实验成本，还进一步提高了工作效率，有利于煤质管理和配煤炼焦，确保了进入公司的焦炭质量合格。     

神府和胜利煤液化残渣CS_2萃取物的组成分析

以CS2作为溶剂,对神府和胜利煤液化残渣进行了常温萃取,利用GC/MS对萃取物进行分析,考察产物中各族组分的分布规律,进而比较两种煤液化残渣的分子结构特征.结果表明:在神府和胜利煤液化残渣的萃取物中分别检测到33和22种化合物,主要由大分子的芳烃、脂肪烃和含杂原子有机化合物组成.芳烃包括4-7环的稠环芳烃及其烷基取代衍生物,其中6环的苯并[ghi]苝含量最高,脂肪烃主要为正构烷烃和取代烷烃,含杂原子有机化合物主要以含氧和含硫元素的化合物为主.     

煤炭液化技术在我国的应用前景

文章介绍了煤炭直接液化和间接液化工艺的特点,结合该技术国际国内发展现状,论证煤炭液化技术在我国的应用前景。