溶剂对煤液化影响的研究

用共振搅拌反应器研究了煤液化过程中溶剂的作用,结果表明,用大分子直链脂肪烃、单环苯系列化合物作溶剂,煤转化率较低。比较不同环数化合物作溶剂对应的煤转化率可得,单环苯系列< 两环萘系列<三环蒽、菲。使用芘溶剂和萘溶剂转化率相近;酚类化合物不适合作煤液化的溶剂;同系列物相比,煤转化率次序为,部分氢化芳香化合物作溶剂>带侧链的芳香化合物作溶剂>芳香化合物作溶剂>完全氢化芳香化合物(环烷烃)作溶剂。气氛对煤转化率的影响与所用溶剂的种类有关,用十氢萘和甲基萘做溶剂时,气氛的影响很小,使用四氢萘时,气氛的影响很大。     

以乙醇水溶液为溶剂精制抚顺页岩粗轻油

在作者的前报曾指出,抚顺页岩粗轻油经甲醇水溶液溶剂精制后,精制油再经少量浓硫酸洗涤,可以得到与目前厂矿所采用的酸碱洗涤法精制产率相当而品质较高的轻柴油.甲醇浓度以85%(容积比)左右较佳,但在使用该浓度的甲醇水溶液进行抽提时,由于精制油层和抽出油层间比重差过小,以致分层较难.本试验采用了乙醇代替甲醇。经试验后,如采     

超声波强化四氯乙烯溶剂法脱除煤中有机硫的研究

研究了超声波辐射强化四氯乙烯溶剂萃取法脱除煤炭有机硫的技术。采用单因子法考察了煤的粒度、煤浆浓度、超声辐射萃取反应温度、超声辐射萃取反应时间、超声辐射功率等因素对脱硫率的影响，优选出了超声辐射四氯乙烯溶剂萃取法脱除煤样中有机硫的最佳工艺条件为：用四氯乙烯作溶剂，环境压力下，煤浆浓度为10mL/g、煤粒度为0．074mm、萃取反应时间120min，萃取反应温度90℃，超声辐射功率500W，超声辐射频率40kHZ,煤样有机硫的脱硫率可达到59．1％。研究结果表明：超声波辐射下四氯乙烯溶剂萃取是脱除煤中有机硫的一种有效方法。与四氯乙烯溶剂萃取法相比，能够显著的缩短反应时间，提高脱硫率。     

煤-溶剂相互作用参数测定及在溶胀剂选择中的应用

通过反气相色谱(IGC)技术,在160~200℃的温度区间范围,测定了原煤与44种有机溶剂间相互作用参数。通过煤-溶剂相互作用参数判据进一步判定煤在丙酮、戊酮、乙醚、异丙醇、仲丁醇、异丁醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1,4-二氧六环、环氧丙烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙腈、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸甲酯中溶胀显著;在丁酮、噻吩、四氢呋喃溶剂中溶胀效果一般;煤在正构烷烃、芳烃、丁醚、叔丁醇、丙酸乙酯、环己酮、己烯、辛烯中溶胀不显著。采用体积法研究了煤在所选溶剂中的溶胀行为,总体呈现煤在极性溶剂中的溶胀度较大,而在非极性溶剂中溶胀度较小规律。结果表明,煤在有机溶剂中的实际溶胀效果与煤-溶剂相互作用参数判据得出结论基本一致。     

煤液化重质产物压力流体萃取过程的研究 Ⅰ.萃取物料和溶剂的选择

实验室研究结果表明,压力流体萃取是从煤液中分离矿物质和回收低挥发度煤衍生液体产物的有效技术。在萃取氢-煤法减压蒸馏釜液或水力旋风分离器底流物时,这些重质物料可分离成灰分在0.05%以下的低灰液体产品和灰分达60%以上的富灰残渣。以溶剂精炼煤法所得的滤料作为萃取原料时,也得到了良好的结果。分别采用正壬烷、甲苯,乙苯、对二甲苯、四氢呋喃、对甲酚和吡啶作为压力流体萃取用的溶剂,在100大气压和350℃条件下萃取时,上述溶剂中芳香烃是适宜的溶剂。用甲苯、乙苯或对二甲苯萃取时,萃取物收率均非常接近于用吡啶的萃取物收率,而且比用相应溶剂在索氏萃取器中所得为高。可以设想,在压力流体萃取过程中,有一部分甲苯不溶物转化成甲苯可溶物。     

溶剂极性控制下的煤抽余物吸附甲烷能力研究

基于原煤和有机溶剂抽余物的等温吸附实验结果,对比分析溶剂极性与其煤抽余物吸附甲烷能力变化关系,探讨抽提溶剂极性差异对煤抽余物吸附甲烷能力控制的地球化学机理。结果表明,煤溶剂抽余物等温吸附甲烷曲线都遵循Langmuir方程,且二硫化碳(CS₂)和苯(C₆H₆)溶剂抽提作用增大了煤吸附甲烷量,四氢呋喃(THF)和丙酮溶剂抽提作用减小了煤吸附甲烷量。实验发现,煤抽余物吸附甲烷能力变化与抽提溶剂极性成负相关关系,该现象可用相似相容原理解释:CS₂和C₆H₆溶剂极性较弱,抽提出较多具有非极性结构(-CH₃和-CH₂-)的烷烃和芳烃,为甲烷在煤表面吸附增多了吸附位而增强了抽余物吸附甲烷能力,THF和丙酮溶剂极性较强,抽提出较多具有极性结构(-CHO、-OH、和-COOH)的非烃和沥青质,减少了吸附位而降低煤抽余物的甲烷吸附能力。     

溶剂抽提法研究煤中小分子相结构

在90 ℃～100 ℃温和实验条件下,采用溶剂N-甲基-2吡咯烷酮(NMP)及其与二硫化碳(NMP+CS2)混合溶剂体系对我国7个典型煤种进行抽提研究。研究表明,NMP+CS2(75∶1 v/v)混合溶剂体系对煤有较好的抽提效果。除无烟煤外,其他6个煤种获得了20%以上的抽提率,长焰煤的抽提率为41%。抽提可溶物利用高效液相色谱进行分离并结合色谱保留指数对物质结构进行分析,实验发现,煤中的活性组分为C6以下的极性组分,而惰性组分为3个芳环的芳烃衍生物。     

乙醇-氨法化学萃取精制直馏柴油研究

以兰州石化公司提供的直馏柴油为原料，考察了乙醇－氨法萃取精制直馏柴油的最佳实验室操作条件，并首次将聚结过滤法和溶剂部分循环再生法应用于醇－氨法萃取精制直馏柴油研究。试验结果表明，在评选的最佳实验室操作条件下采用聚结过滤法处理氨精制油，消除了溶剂损耗，溶剂回收率从89．26％提高到99．82％以上，采用溶剂部分循环再生方法，使溶剂再生负荷和再生能耗下降50％，克服了现有醇－氨法的缺点，精制柴油质量完全满足产品指标要求。     

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。     

以硝基甲烷为溶剂精制撫順頁岩油

考察了硝基甲烷对撫順頁岩油各餾分的萃取选择性。測定了其与撫顺2号粗輕油在20°和40°时的液-液平衡溶解度,以及氮、主烴和非烴等在平衡相中的分布。并进行了以硝基甲烷为溶液的三段逆迴間断式与小型連續逆流式的撫順2号粗輕油溶剂精制。根据試驗結果与相图計算,提出了較适宜的工业抽提操作条件:溫度为20°,溶剂比为2(重量),抽提塔的理論塔段数为5;并証明硝基甲烷为精制頁岩油各餾分的优良选择性溶剂,其对頁岩油中氮化合物的萃取选择性較之液体二氧化硫与80％酒精均高。硝基甲烷溶剂精制油經少量稀硫酸輔助洗滌后,所得到的輕柴油品貭优良,安定性极高。     

煤的核磁共振成象研究

通过分别浸泡在氘代吡啶和氘代丙酮溶剂中的煤的核磁共振成象,观察了溶剂在煤中的渗透、扩散过程和溶胀作用。并得到了煤的大分子网络中的动态小分子的分布情况。由核磁共振成象技术获得了煤的化学和物理结构信息。     

煤沥青的电化学加氢：Ⅱ.精制沥青的电化学加氢

在隔离式是电解中，用泡沫铅作用阴极，铂作阳极，饱和甘汞电极做参考电极，对太原钢铁公司焦化厂煤沥青经溶剂萃取后所得的精制沥青进行了电化学加氢的研究，考察了电解体系工艺条件对加氢效果的影响。     

用XRD,TEM和FTIR研究镜煤在CS2—N—甲基—2—吡咯烷酮混合溶剂中的溶解行为

用ＸＲＤ、ＴＥＭ和ＦＴＩＲ对淮北童亭镜煤和徐州庞庄镜煤原煤及其在ＣＳ２Ｎ甲基２吡咯烷酮混合溶剂中的萃取物和萃余物进行了分析。结果表明，在混合溶剂中溶解性较高的是煤中富含脂肪族侧链和酚、醇、醚结构的成分；除去溶剂后的萃取物经ＸＲＤ分析呈微晶层片结构，用ＴＥＭ可观察其呈微细碎片状，萃余物中的有机质则为无定形颗粒；推测淮北童亭镜煤的溶解为“剥离型”，而徐州庞庄镜煤的溶解则为“渗透型”。     

液体二氧化硫精制抚顺页岩1号粗轻油的研究

测定了液体二氧化硫和抚顺页岩1号粗轻油在-10°、0°和20°时的液-液平衡溶解度,以及硫、氮和不饱和分在上述两相中的分布情况.试验证明,液体二氧化硫是一种精制页岩油的优良溶剂.与其他溶剂精制法比较,其选择性、脱硫和脱氮效率均较高;在得到相同氮含量和硫含量的产品时,所需的溶剂量及处理段数均最少.确定用二氧化硫精制的适宜条件为:温度0°,溶剂用量比为0.65(体积),处理段数为两段.在上述条件下经过处理后,所得精制油基本上可以合乎煤油和高速柴油的规格.根据实验结果提出了平衡数据的推算方法,并求得计算在不同条件下精制油收率的经验公式.     

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。     

煤的超临界醇萃取脱硫：Ⅱ.碱处理及溶剂组成的影响

在半连续和间歇式反应器中考察了不同的碱处理方式和溶剂组成对煤脱硫的影响。半连续实验结果表明，用浸泡法处理煤样时随碱浓度的增加，脱硫率增加，但当碱浓度大于１０％，浸泡时间超过３０ｍｉｎ后，脱硫率又下降。用醇碱液作为萃取溶剂可明显地提高脱硫率，最高为５９．６％。改变溶剂组成并不能显著地影响脱硫率，当甲醇／水＝１∶１（摩尔）时，有机硫的脱除率最大（３２．９％。间歇釜实验结果证实，当碱／煤比大于０．５后，     

双酚S合成过程脱水控制和精制工艺研究

研究了双酚S合成过程中一套和两套分水器时不同回流脱水时间的影响,安装两套分水器能显著提高分水效率,缩短回流反应时间,提高产品粗收率。较佳条件为:492.5g苯酚、500g均三甲苯及25g 2,6-萘二磺酸混合,滴加256g浓硫酸,回流6.5h,粗收率可达99%以上,粗品中双酚S质量分数为96.69%。分别研究了双酚S精制过程中单一醇-均三甲苯和混合醇-均三甲苯体系对粗品的精制。从产品成本、收率、色度等方面综合考虑,异丙醇和异戊醇的混合醇溶剂比单一异丙醇溶剂精制效果更好。在脱色剂的选择上,糖用活性炭效果较好。单一醇-均三甲苯体系精制的较佳条件为,粗品湿品11.1g,用44.4g异丙醇全溶,加入66.6g均三甲苯和1.11g活性炭,60℃搅拌脱色1h,精制收率为97.0%,双酚S质量分数为99.89%。混合醇-均三甲苯体系精制较佳条件为,粗品10g,用40g混合醇(异丙醇∶异戊醇=1∶1)全溶,加入60g均三甲苯和1g活性炭,60℃搅拌脱色1h,精制收率为90.6%,双酚S质量分数为99.87%。     

五羰基铁和喹啉作用下的煤液化研究

五羰基铁催化剂用于山东兖州南屯煤和兖州北宿煤液化过程,明显提高了煤转化率和油与气体产率。四氢萘中配入一定量的喹啉作为煤液化溶剂,可改善溶剂供氢性能。通过循环溶剂实验证明五羰基铁催化剂能使溶剂不断氢化,从而提高油效率,降低氢耗量。本文就评价煤液化性能好坏、催化剂活性高低和溶剂供氢能力强弱等问题提出四个参数,且对煤液化过程进行了分析和评价。     

用傅立叶红外光谱研究兖州煤的煤素质

煤的不均一性、非晶态结构以及较小的溶解能力,使得用传统的有机化学和物理化学方法进行其结构测定存在不少困难。最近,Dyrkacz 等人应用等密度梯度离心技术,利用煤中各成煤物质的密度差异进行分离,为进一步研究煤的有机质的组成结构提供了新的可能。傅立叶变换红外光谱(FTIR)法是近代结构分析中的一种有力工具。Dyrkacz和Solmon,Kuehn和Painter都用红外光谱研究了镜煤富集物的红外光谱;对煤中     

煤的溶胀技术研究进展

本文综述了煤溶胀技术的研究进展，着重讨论了煤的非共价键作用力，溶剂、煤化程度、煤的预处理及煤中的可溶组分对煤溶胀的影响，煤的溶胀机理和动力学以及溶胀技术在煤分子结构研究中的应用。最后指出随着溶胀技术研究的深入，可望了解煤的分子结构及实现煤的高效洁净转化。