白石湖煤THF萃取物中硫、氮化合物赋存形态

采用四氢呋喃(THF)对白石湖煤进行索氏萃取,萃取液在四氟硼酸银存在下与碘甲烷反应,转化成甲基磺酸盐。采用电喷雾电离(ESI)傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)对甲基硫盐和含氮化合物进行了表征,结合硫、氮化学发光检测器(GC-SCD和GC-NCD)分析,研究THF萃取物中硫、氮化合物形态。结果表明,THF萃取物中主要是S_1、S_2、N_1、N_1O_1类化合物,含量较高的硫、氮化合物分别是二苯并噻吩类化合物及咔唑类化合物。     

神府煤液化油加氢精制过程中硫氮化合物分布的变化

采用实沸点蒸馏对神府煤液化油及其加氢精制油做了馏分切割,并采用GC-PFPD与GC-NCD对液化油与精制油中的硫氮化合物类型进行了分析,研究了液化油加氢精制过程中硫氮化合物分布的变化。结果表明,液化油中硫含量随窄馏分的馏程由低到高呈现"U"型分布,氮的分布基本上随窄馏分沸点温度的升高而增大,氮的含量远高于硫的含量;经过固定床加氢精制后,97%的硫和98.9%的氮得到脱除。液化油中苯并噻吩和二苯并噻吩等二环和三环化合物占93.25%;经过加氢处理之后,硫醇、硫醚、噻吩类等低沸点含硫化合物基本消失,难脱除组分主要以苯并噻吩类、二苯并噻吩类为主。液化油中含氮化合物主要以五元杂环中性氮化物为主,占54.96%;碱性氮化物主要以苯胺类为主,占23.22%,喹啉类相对较少;经过加氢处理之后,脂肪胺类含氮化合物被完全脱除,精制油中残留的氮主要以碱性氮化物喹啉类与苯胺类含氮化合物存在。     

煤液化油中碱性氮化物的分析方法及分布研究

采用酸液萃取的方法从煤液化油中提取碱性氮化物,气相色谱-质谱联用(GC-MS)和氮化学发光检测器(GC/NCD)进行定性定量。从分析结果可见,碱性氮化物可以通过酸液萃取与油样达到较完全的分离。用GC-MS定性出全馏程煤液化油中含有38种碱性氮化物,主要为吡啶类、苯胺类以及喹啉类氮化物。用GC/NCD对18种全馏程煤液化油中的碱性氮化物定量分析,结果显示其占碱性氮化物总量的88.9%,其中吡啶类占碱性氮化物总量的24.48%,苯胺类占37.98%,喹啉类占26.48%。     

神华煤直接液化循环油的分析表征

循环油是煤加氢液化反应产物中的一部分经催化加氢精制的产品,它常作为煤直接加氢液化的溶剂,既能溶解煤的液化产物和部分煤,又能供氢直接参加反应,通过催化加氢处理可以重复使用。目前,液化油作为石油替代品已得到多方面的重视,也有一些相关的报道。为了充分、合理利用循环油及提高其品质,深入研究其化学组成和结构有着重要的意义。     

哈密煤温和液化固体产物热解过程中硫的变迁规律

利用固定床反应器研究了哈密煤温和液化固体产物(MLS)在热解过程中含硫气体的释放规律以及不同形态硫的变迁规律,并分析了矿物质对硫变迁规律的影响。结果表明,在实验考察的条件范围内,MLS热解过程中大部分的硫残留在半焦中,仅有不到10%的硫迁移到焦油中或转化为含硫气体逸出。热解生成的含硫气体以H2S为主,当热解温度为400℃时H2S的逸出速率达到最大。通过改进方法测定了M LS及其热解半焦中各种形态硫的含量,发现M LS热解过程中以硫化物硫和有机硫的分解和转化为主。随着热解温度的升高,MLS中有机硫逐渐分解并以含硫气体的形式逸出;当热解温度低于600℃时,M LS中硫化物硫逐渐转化为含硫气体、有机硫和少量的黄铁矿硫;当热解温度高于600℃时,M LS中碱性矿物质吸收气相中的H2S转化为硫化物硫,硫化物硫缓慢增加。醋酸酸洗可以保留M LS中大部分的硫化物硫,且酸洗后M LS热解生成的H2S逸出速率增大,峰温向低温方向移动;当热解温度高于600℃时,有机硫和硫化物硫的脱硫反应速率降低,并且M LS中的碱性矿物质与H2S反应生成金属硫化物,导致H2S逸出速率明显降低。     

哈密煤温和液化固体产物热解过程中硫的变迁规律

利用固定床反应器研究了哈密煤温和液化固体产物（MLS）在热解过程中含硫气体的释放规律以及不同形态硫的变迁规律，并分析了矿物质对硫变迁规律的影响。结果表明，在实验考察的条件范围内，MLS热解过程中大部分的硫残留在半焦中，仅有不到10%的硫迁移到焦油中或转化为含硫气体逸出。热解生成的含硫气体以H₂S为主，当热解温度为400℃时H₂S的逸出速率达到最大。通过改进方法测定了MLS及其热解半焦中各种形态硫的含量，发现MLS热解过程中以硫化物硫和有机硫的分解和转化为主。随着热解温度的升高，MLS中有机硫逐渐分解并以含硫气体的形式逸出；当热解温度低于600℃时，MLS中硫化物硫逐渐转化为含硫气体、有机硫和少量的黄铁矿硫；当热解温度高于600℃时，MLS中碱性矿物质吸收气相中的H₂S转化为硫化物硫，硫化物硫缓慢增加。醋酸酸洗可以保留MLS中大部分的硫化物硫，且酸洗后MLS热解生成的H₂S逸出速率增大，峰温向低温方向移动；当热解温度高于600℃时，有机硫和硫化物硫的脱硫反应速率降低，并且MLS中的碱性矿物质与H₂S反应生成金属硫化物，导致H₂S逸出速率明显降低。     

胜利煤液化油煤浆表观黏度的影响因素研究

采用高温黏度计测定了胜利褐煤液化油煤浆在常压加热条件下的表观黏度,考察了煤浆质量分数、煤粉粒径、溶剂性质以及温度、剪切时间、剪切速率、溶胀等因素对煤浆体系表观黏度的影响。在常压室温至350℃的范围内,比较了胜利煤在起始溶剂和循环溶剂两种煤浆体系中的表观黏度。研究结果表明,胜利液化油煤浆体系是一种非牛顿流体,随着温度的升高,煤浆体系的黏度呈现先快速下降,然后基本保持不变,最后又逐渐上升的趋势。煤浆黏度保持不变的温度区间和黏度开始出现增加的温度随着煤浆的质量分数、煤粉的粒径以及配制煤浆所用溶剂的不同而不同。     

中心切割GC-MS法分析煤液化油中的酚类化合物

使用碱洗提酚法提取煤液化油中的酚类化合物,然后结合Deans Switch装置和LTM色谱柱模块,采用中心切割气相色谱(GC)-质谱(MS)法对提取的酚类化合物进行定性。采用GC建立标准曲线,对煤液化油中主要酚类化合物的质量分数进行测定,并测定了煤液化油中邻甲基苯酚、2-乙基苯酚、4-丙基苯酚和5-茚酚4种酚类化合物的加标回收率。结果表明,在煤液化油中共定性出51种酚类化合物,测定了其中的35种酚类化合物的质量分数,其量占煤液化油总量的2.54(wt)%,苯酚和烷基苯酚占35种酚类化合物的88.2(wt)%。煤液化油中4种酚类化合物的加标回收率高,重复性好。     

中心切割GC-MS法分析煤液化油中的酚类化合物

使用碱洗提酚法提取煤液化油中的酚类化合物,然后结合Deans Switch装置和LTM色谱柱模块,采用中心切割气相色谱(GC)-质谱(MS)法对提取的酚类化合物进行定性。采用GC建立标准曲线,对煤液化油中主要酚类化合物的质量分数进行测定,并测定了煤液化油中邻甲基苯酚、2-乙基苯酚、4-丙基苯酚和5-茚酚4种酚类化合物的加标回收率。结果表明,在煤液化油中共定性出51种酚类化合物,测定了其中的35种酚类化合物的质量分数,其量占煤液化油总量的2.54(wt)%,苯酚和烷基苯酚占35种酚类化合物的88.2(wt)%。煤液化油中4种酚类化合物的加标回收率高,重复性好。     

淖毛湖煤加氢液化过程杂原子迁移转化研究

以淖毛湖煤为原料,进行加氢直接液化,考察了加氢温度与转化率和油收率的关系,并解析了加氢条件下煤中硫、氮和氧的迁移转化特性.结果表明,淖毛湖煤具有良好的液化性能,400?℃和2?MPa氢初压条件下即可达到69.6％的转化率和55.3％的油产率.结合气相色谱质谱联用(GC-MS)和气相色谱-原子发射光谱?(GC-AED)等...     

The estimation of primary aromatic amines and other basic nitrogen compounds in some coal liquefaction products

Summary The estimation of primary aromatic amines (PAA) and other basic nitrogen compounds in coal liquefaction products is described. Aqueous acid extraction was used to isolate basic nitrogen fractions which were analyzed by gas chromatography (GC) and mass spectrometry (MS). Selective chemical derivatization in conjunction with single-ion GC-MS was used to distinguish between the PAA and the isomeric aza heterocycles. The relative merits of the proprietary methylating reagent ‘Methyl-8’ (dimethylformamide dimethylacetal) and a more conventional fluoroacylating reagent for the selective derivatization of PAA are evaluated. Quantitative aspects of the analyses are discussed.     

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。     

煤液化沥青分析表征及结构模型

对从煤液化残渣中萃取出的沥青类物质进行了固体13C-CP/MAS NMR分析、元素分析、红外光谱分析(FT-IR)和光电子能谱(XPS)分析,得到煤液化沥青的芳香结构单元信息及相关结构参数信息。结果表明,煤液化沥青芳香桥碳与周碳之比为0.115,芳香碳原子的存在形式以苯结构为主;脂肪结构多以甲基和环状亚甲基形式存在;氧主要以羰基、酯基的形式存在;氮主要以吡咯的形式存在。利用结构参数和分析表征结果构建了煤液化沥青的大分子结构模型,并运用13C-NMR预测软件ACD/CNMR Predictor计算了煤精制沥青大分子结构模型的13C化学位移。根据计算结果对大分子结构模型进行了修正,获得了与实验谱图吻合较好的大分子结构模型。     

煤直接液化残渣焦CO2气化反应的研究

比较了流化床条件下神华煤及其直接液化残渣焦在CO2气氛中的气化反应性,考察了添加液化催化剂、脱除矿物质以及脱除重质油对煤直接液化残渣气化反应的影响规律。结果表明,残渣焦的气化反应性比原煤焦好,残渣焦在1000℃和1100℃的气化反应性指数为0.135和0.290,而原煤焦的则为0.118和0.200。脱灰后残渣焦气化反应性低于脱灰后的煤焦,说明直接液化反应后剩余的难液化物质的气化反应性低于煤焦;未经脱灰处理的残渣焦气化反应性高于煤焦,反映了液化过程中富集的矿物质及铁系催化剂的催化气化活性。脱除残渣中的重质油会降低残渣焦的气化反应性。     

煤直接液化油中混合酚的分离研究

利用分子筛择形特点,对煤直接液化油中的混合酚实施高效分离。本研究选取间甲酚和对甲酚作为分离煤直接液化油馏分段混合酚的模型化合物,采用化学液相沉积法对HZSM-5吸附剂的孔口结构进行改变,分析分子筛硅铝比及颗粒粒径对模型化合物间甲酚和对甲酚吸附分离性能的影响,以获得高性能固相吸附剂,并将其应用于180-190℃馏分段混合酚分离。结果表明,当分子筛硅铝比为25、粒径为3-5 μm时,分子筛的孔口结构调节效果最优;当正硅酸乙酯的最小用量为0.2 mL/g时,固相吸附剂的吸附量为0.03 g/g,对甲酚选择性高于95%。由于外表面沉积物对吸附剂的孔口结构变化,导致对甲酚选择性的提高。进一步采用HZSM-5（1）吸附剂对真实煤直接液化油混合酚的分离中发现,苯酚和对甲酚的选择性均达到100%。     

Progresses of coal liquefaction catalysts in Japan

Research and development of catalysts and their performances for coal liquefaction are reviewed, enphasizing the contribution of recent 20 years from Japan. A variety of iron based catalysts were extensively examined to define the pyrrhotite as the active species produced in the liquefaction process. Synthetic pyrite, synthesized hydroxy ferric oxide, finely ground pyrite and limonite have been applied in the process development of coal liquefaction. Iron impregnation onto coal particles using waste water was examined also in a continuous-flow reactor. Finer particles were found to reduce significantly the amount of the catalyst to obtain the same oil yield. Usefulness of such catalysts is proved in the continuous operation of a large scale pilot plant. Iron, iron–nickel, and iron–molybdenum sulfides were found to be active catalysts when they are supported on nano-particles of carbon. Catalysts for recovery and repeated use and for selective aromatic ring opening are under current research.     

Thermogravimetric investigation on combustion characteristics of oil shale and high sulphur coal mixture

Co-combustion experiments of mixture of Huadian oil shale and Heshan coal with high sulphur content have been conducted using a thermogravimetric analyzer. The effects of five different Ca/S mol ratios on the combustion characteristics of mixture fuel are analyzed using TG and DTG curves. The results show that the initial temperature of combustion of mixture fuel is decreased with an increase in the oil shale content of mixture fuel. The combustion characteristic of mixture fuel is superior to that of Heshan coal. Adding about 20 mass% Huadian oil shale into Heshan coal is feasible for desulfurization of mixture fuel during combustion.