用超声技术测定油煤混合燃料的煤浓度

本文介绍用超声技术在实验室装置及实际燃烧装置上在线测定COM中煤的浓度。实验表明,温度、COM的流速、油料品种,添加剂和水的加入量对测量的影响较小。测量误差为±2%。此装置能及时发现在输送系统中的不正常现象,如漏气及泵空转等。     

油煤混合燃料(COM)燃烧特性的试验研究

本文介绍了高温炉中的单颗COM液滴和在筒形燃烧室中的COM雾炬的燃烧试验结果。试验表明COM 和渣油的着火温度相近,但其着火时间较短。从燃烧过程和燃烧速度来说,COM 介于渣油和煤粉之间。COM 中煤粉的燃烧速度比煤粉快。加入适量水份,并使COM 处于乳化状态,对提高雾化质量,增加着火和燃烧的速度都是有利的。文中还提出了着火预热时间的半经验公式。     

油煤混合燃料(COM)的火焰辐射特性

本文介绍油煤混合燃料(COM)火焰在不同容积热负荷和不同过量空气系数下的辐射热流和黑度的试验研究结果。试验是在浙江大学的COM 燃烧试验炉中进行的。试验结果表明,沿着试验炉的长度方向,COM 火焰具有两个辐射热流峰值。在同样的过量空气系数条件下比较COM 火焰和重油火焰的黑度,发现在COM火焰根部的黑度小于重油火焰,但当火焰长度超过x/L=0.35以后,重油火焰黑度很快下降而小于COM 火焰黑度。     

石油焦与煤混合燃料热重分析研究

石油焦与煤混合燃烧是高效处理石油焦的有效方法，作者对选用的石油焦和煤不同配比的混合燃料进行了热重分析研究。使用常压高温热天平研究、分析了各配比混合燃料的热解特性和燃烧特性。并根据化学动力学方法计算了各过程的化学动力学参数，即活化能E和频率因子A0。结果表明，各混合燃料热解起始温度大致相同，随煤焦比减小，挥发分析出速率变缓，最大释放速度所对应的温度升高，最终失重率减小，挥发分释放特性指数减小；随煤焦比增大，混合燃料着火温度和燃尽温度逐渐降低，最大燃烧速率所对应的温度降低，燃烧特性指数增大；随煤焦比减小，活化能和频率因子增大。     

生物油/乙醇混合燃料燃烧性能研究

在空气气氛下采用热失重技术研究生物油及其与乙醇混合燃料的燃烧性能,利用Achar微分法和Coats-Redfern积分法结合的方式进行动力学分析,并对热解焦炭的物化特性进行了测量。结果表明,生物油及其与乙醇混合燃料的燃烧可分为三个阶段,即轻组分挥发、重组分裂解和焦炭燃烧;随着升温速率的升高,生物油的挥发性能和燃烧性能提高;随着乙醇质量分数的增加,挥发段和焦炭燃烧段的活化能都呈先减小后增大的趋势;混合燃料中乙醇质量分数不宜超过26%,否则其燃烧段的活化能增大,且热解焦炭所含有机官能团强度变弱,燃烧性能反而变差。     

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%。     

煤的模型化合物混合燃料气流床气化中N的迁移研究

将吡啶配入柴油中模拟煤中氮的存在形式,考察了混合燃料在四喷嘴对置式气化炉中,轴径向位置HCN、NH3、NO和N2的浓度分布。结果表明：氮污染物(HCN、NH3、NO)在喷嘴平面处即产生且浓度最高,远离喷嘴平面时其浓度大幅降低,N2也裂解参与了气化反应,且出口浓度N2>HCN>NH3>NO;氧燃料比增高,NO、N2增加;氧燃料比1.3时HCN、NH3浓度最高,0.9和1.7时浓度较低;流场的分布使靠近出口处径向浓度基本一致,而上部各平面位置浓度靠近炉壁处最低;水汽的加入使HCN、NH3浓度增高而NO浓度降低。     

精制废木屑热解油/柴油新型混合燃料制备实验研究

为提高废木屑热解油品质,使其能够作为发动机燃料使用,提出了一条新的热解油提质路线。首先将热解原油进行基于组分分离的乙醚萃取和化学催化相结合的精制过程,得到精制热解油;其次,利用超声反应器制备了精制热解油/柴油新型混合燃料,以单位体积柴油所溶解的精制油的体积定为S值,作为判断乳化效果的准则,考察了不同的影响因素对S值的影响。研究结果表明,乳化剂添加量对S值影响较大,在V_{精制生物油}:V_柴油:V_乳化剂=10:30:5条件下,存在最佳的乳化超声操作条件:超声时间、超声电功率、乳化温度分别为20 min、540 W、50℃。制备了不同S值的乳化燃料,通过对燃料物理指标的分析发现,该燃料性质稳定、燃烧性能优良,有望成为柴油的替代产品。     

煤液化油催化加氢精制的研究

煤液化油的催化加氢脱杂原子反应受多种因素影响,其中反应条件的影响较大。反应条件不但影响反应的脱硫率、脱氮率、产物的H/C 原子比、气体产率等,还与催化剂积炭率有密切关系。在煤液化油加氢反应中,催化剂表面积炭是导致催化剂失活的主要因素。对催化剂积炭量研究的很多,但很少报道积炭量随反应条件的变化规律。选择合适条件进行煤液化油催化加氢,是煤液化工程技术上的一个     

煤中钠在燃料初期行为的研究

煤中钠是影响增压流化床（PFBC）和整体煤气化（IGCC）发展的一个重要因素。本文对煤中钠分别在800℃和900℃以及富氧和贫氧两种气氛下燃烧初期的释放规律进行了研究。结果表明,煤中钠在燃烧初期变化不大,钠的释放将主要发生在煤燃烧的后期。不同形态钠在燃烧初期的变化规律不同。随燃烧时间的增加水溶钠线性减小,盐酸溶钠线性增加。醋酸铵溶钠在燃烧初期总体表现为增加,不可溶钠则总体减少。研究显示,不同形态钠在燃烧初期存在转化,并主要表现咪水溶钠向盐酸溶钠的转化。温度和气氛对钠释放的影响主要取决于煤种。     

生物油储存稳定性实验研究

对松木和玉米芯快速热解制取的生物油进行储存稳定性实验,经过储存老化后的生物油黏度增大,水分含量和固体颗粒物含量增加,pH值、热值、密度无明显变化。通过GC-MS对储存前后生物油中主要组分进行定量分析表明,生物油经过储存后,羟基丙酮、乙酸、糠醛等主要组分的含量明显下降,而2-甲氧基苯酚、4-甲基-2-甲氧基-苯酚、4-甲基-苯酚的含量有所上升。核磁共振的碳谱分析表明,经过储存后生物油中甲氧基碳和双氧-烷基碳的含量降低,而芳基碳和不饱和碳的含量增大,生物油的芳香度有所提高。     

煤与生物油的成浆性能研究

利用不同煤种的煤和生物油制备了不同浓度的生物油煤浆,考察了生物油煤浆的成浆浓度、表观黏度、流变特性和稳定性。结果表明,生物油煤浆是具有一定屈服应力的非牛顿流体,其流变特性可用宾汉姆方程来描述;生物油煤浆的屈服应力和表观黏度都随着固体浓度的增加而增大;随着剪切速率的增加,生物油煤浆的表观黏度减小;四种煤中,无烟煤的成浆浓度最高,可达42%,其含碳量高达49%,相当于同种煤制成的74%的水煤浆含量。烟煤次之,褐煤最低;生物油与煤粉之间能够形成絮凝性的大分子网络结构,使得生物油煤浆存在屈服应力并能够保持良好的静态稳定性,4.0~5.0 d天没有软沉淀产生,数月没有硬沉淀产生。     

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。     

混合溶剂超临界萃取大柳塔煤的研究

在一半连续装置上考察了以甲苯为主体的混合溶剂在超临界状态下对神府煤田大柳塔煤的萃取结果，得到了萃取物和气体生成速率随温度的变化关系，并与甲苯为溶剂时的萃取结果作了比较。实验结果表明，萃取过程中萃取物生成速率随温度的变化与煤热分解时失重速率变化相似。煤在各溶剂中的膨润比与其对应的萃取转化率无明确的相关关系。动力学处理结果表明，甲苯及其混合溶剂对大柳塔煤的萃取过程在宏观上都可分两段用二级反应来描述，其分界点在３３０℃左右。低温区表观活化能为２～２８ｋＪ／ｍｏｌ，高温区为１２０～１８５ｋＪ／ｍｏｌ。     

乙醇混合燃料近红外定量分析

采用近红外光谱(NIR)透射法对乙醇混合燃料各成分进行定量分析；其中乙醇体积分数为84．5％～98．2％，汽油体积分数0～15％；通过偏最小二乘法(PLS)建立模型，乙醇含量NIR模型校正集测定系数(R^2)为0．9969，模型校正集标准差(SEE)和预测集标准差(SEP)分别为0．23和0．38，汽油含量NIR模型校正集测定系数为0．9939，模型校正集标准差和预测集标准差分别为0．38和0．39，对含量较小的干扰物质丙酮预测结果也理想；近红外和多元校正技术可作为乙醇混合燃料中成分含量测定简单、快速方法之一。     

精制煤液化中油加氢裂化制取喷气燃料的研究

在实验室固定床反应装置上,选用Mo-Ni-P/Si-Al工业催化剂,对精煤液化中油进行了加氢裂化制取喷气燃料的实验。考察了反应温度、空速对芳烃加氢转化及产品馏分分布的影响。通过加氢裂化,降低了油品芳烃含量,提高了喷气燃料馏分的收率。在总压为15MPa,反应温度为350—360℃,空速为0.8—1.0h~(-1)条件下,获得了芳烃含量低于10w%的低结晶点的优质喷气燃料产品。并对煤液化中油制取的喷气燃料的组成和性质进行了分析和评价。     

纤维素燃料乙醇废液与煤的成浆性能研究

提出了一种纤维素燃料乙醇废液大规模资源化利用的新方法—将纤维素燃料乙醇废液与煤共混制备废液煤浆作燃料用。借助旋转黏度计对废液煤浆(WLCS-CEF)进行流变性测定,研究了成浆浓度、废液加入量和添加剂对煤浆流变性的影响。结果表明,废液煤浆的表观黏度随成浆浓度及废液加入量的增加而增大,添加剂的加入明显改善废液煤浆的流变特性。废液中大分子量的木质素及未水解完全的纤维素和半纤维素能起到稳定煤浆的作用,同浓度下的废液煤浆比水煤浆稳定性高,且煤浆稳定性随浓度增大而增强,合适的添加剂也能改善稳定性。当选择添加剂A,成浆浓度为62%,废液添加量为煤量的2.5%时,制得的废液煤浆比较适合气化。     

吐鲁番-哈密盆地煤成油研究

吐鲁番-哈密盆地是典型的煤成油盆地,主要源岩为中、下侏罗统煤系,煤成油的主要贡献者是基质镜质体及木栓质体。原油主要地球化学特征是富含链烷烃(70％—80％)、高姥/植比(6—8)、富重碳同位素(δ~(13)C为—26‰至—23‰PDB)和C_(29)甾烷占绝对优势,煤的生烃过程具多阶性,早生早排是煤成油的基本特征。     

油页岩和煤的混合干馏

美国和中国有丰富的油页岩资源。由于燃烧式干馏炉处理低品位的油页岩时.一部份产物油被烧掉以补充干馏所需的热量,从而降低了油收率。因此,采用添加少量煤的方法,以补充热量,提高油收率。本文研究煤的添加量对不同空气流速和不同品位油页岩干馏的影响。试验表明,当添加3w%的煤时,油收率可增加40%。此外,由于煤的加入使燃烧段和干馏段之间的距离增大,因此,还可改善干馏条件。     

煤超临界气体抽提抽出油的红外光谱研究

阜新烟煤、昭通褐煤和桦川泥煤超临界气体抽提抽出油的红外光谱表明,它们的相应馏分有着大致相似的分子结构,其主体是芳香体系。极性馏分中含有醚、酮和酚类化合物。在泥煤和褐煤的F_3馏分(正己烷可溶物在硅胶柱上的甲醇冲洗物)中含有酸类化合物。