催化油浆预加氢及中间馏分与高沸点馏分共炭化实验研究

采用缓和预加氢对某催化油浆(SO)进行稳定化处理,通过多种分析表征对加氢前后SO的结构组成、热稳定性、蒸馏收率和于蒸馏过程中的生焦行为进行研究,并对加氢后SO(HSO)中间馏分(350-500℃)和高沸点馏分(500-550℃)的炭化性能以及两者的共炭化性能进行考察。结果表明,HSO的环烷烃和氢化芳烃含量增多,而不稳定组分烯烃含量显著降低,由2.71%降低为0.97%。由此,HSO的热稳定性显著增强,并且其中间馏分和高沸点馏分的蒸馏收率较SO分别提高了25.8%和23.1%。更为重要的是,HSO蒸馏过程中无明显生焦现象。炭化实验结果表明,HSO中间馏分所得焦炭的光学纹理结构最优,为广域流线型,CTE值最低,为2.25×10^-6℃^-1。HSO高沸点馏分炭化性能相对较差,而与中间馏分共炭化可以显著改善其炭化性能。当高沸点馏分与中间馏分调配质量比例不高于2∶1时,组合馏分所得焦炭为广域流线型结构,CTE值低于2.30×10^-6℃^-1。     

煤焦油沥青不同改性产物炭化性质的比较研究

比较研究了几种改性煤焦油沥青的炭化性质，并从原料结构上给出了解释。结果表明：在同一热处理条件下形成的各种中间相沥青的光学显微结构区域的大小顺序为：Ｓ－ＬＤＯＨＦ－ＭＣＴＰ＞Ｓ－ＭＣＴＰ＞ＭＣＴＰ－ＰＳ＞ＭＣＴＰ共炭化沥青分子中含有较多的短烷基侧链和环烷结构，炭化时能形成可溶性较好的广域型中间相体；超临界抽提能调整沥青的族组成和分子量分布，使分子更易于均匀聚合和取向，超临界抽提沥青的炭化性能优于抽提     

炭化树脂对水溶液中二氯甲烷的吸附性能研究

以废弃的大孔吸附树脂为原料制备炭化树脂,研究了炭化树脂吸附去除有毒有机物二氯甲烷的效果,并和水处理中常用的活性炭JW-208进行了对照,2种吸附剂对二氯甲烷的吸附等温线符合Freundlich方程.在实验浓度和温度范围内,炭化树脂对水中二氯甲烷的静态吸附能力优于活性炭JW-208的吸附能力(前者是后者的1.7~2.7倍),其吸附处理量和吸附处理效果都优于活性炭.     

炭化条件和铁系添加剂对炭分子筛性能影响的研究

炭分子筛(ＣａｒｂｏｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＳｉｅｖｅ,以下简称ＣＭＳ)是具有特别发达的微孔结构的特种活性炭,在气体分离方面有广阔的应用前景[1]。目前作为变压吸附空气分离技术的首选吸附剂,在国内外被广泛用于中小规模的空气分离以制取富Ｎ2气体,制取ＣＭＳ的原料多是椰子壳、果核、植物、石油沥青及各种煤等[2,3]。煤是一种具有较为发达的孔隙结构的物质,且价格低廉,来源广泛,是制取ＣＭＳ的一种较为理想的原料。鸡西地区拥有丰富的煤炭资源,开发煤炭的深加工及高附加值产品具有十分重要的意义。本文以鸡西地区的烟煤为原料,制备空…     

抚顺乙烯焦油的精馏分离与气相色谱-质谱联用分析

为避免乙烯焦油作为燃料粗放燃烧造成的芳烃资源浪费与环境污染,我们以抚顺乙烯焦油为原料,常压蒸馏切割<280 ℃馏分,然后采用填充柱进行常压精馏,将<280 ℃馏分切割为12个馏分段(40~150 ℃、150~170 ℃、170~180 ℃、180~190 ℃、190~200 ℃、200~210 ℃、210~220 ℃、220~230 ℃、230~240 ℃、240~250 ℃、250~260 ℃和260~280 ℃),以达到对抚顺乙烯焦油的精馏分离。 以HP-5MS毛细管填充柱为色谱柱,对得到的12个馏分段进行气相色谱-质谱联用定性、定量分析,为乙烯焦油中芳烃的提取和乙烯焦油深加工利用提供具有指导价值的分析数据。 结果显示,抚顺乙烯焦油<280 ℃馏分占焦油总量的52.2%,主要由1~4芳香烃组成。 单环、三环和四环芳烃质量分数较少,单环芳烃主要为苯的衍生物,质量分数为5.8%,3环和4环芳烃占2.998%,主要为苊、芴、蒽、菲、芘等。 抚顺乙烯焦油中质量分数最多的双环芳烃为萘,其次为β-甲基萘、α-甲基萘和1,4-二氢萘,它们在各馏分段的最高分布分别为41.152%、16.729%、12.089%和9.046%。 由此乙烯焦油可作为提取高附加值芳环类精细化工产品的良好原料。     

沥青—重油共炭化反应机理的研究 Ⅱ.共炭化反应前后重油的结构…

催化裂化轻柴油重组分－三线芳烃和中温煤焦油沥青进行共炭化反应，改善了沥青的炭化性能。研究了共炭化反应前后三线芳烃的结构变化，结果表明：在共炭化过程中三线芳烃发生烷基取代基的Ｃ２～Ｃ３位键断裂，体系形成的烷基侧链和氢自由基转移至煤焦油沥青分子中，使沥青中烷基侧链含量增加，并产生一些环烷结构。共炭化作用的机理主要为共炭化剂的短烷基侧链转移和在热解及聚合时生成氢自由基的氢转移作用。     

吐哈减压渣油及其超临界萃取窄馏分催化裂化性能研究

目前加工越来越重的原油已经成为世界范围内的普遍趋势 ,为了充分利用有限的石油资源 ,满足对轻质油品日益增长的需求 ,渣油轻质化问题受到人们的普遍关注。ＦＣＣ技术自 194 2年应用以来一直是石油深度加工的主要过程 ,近年来在催化裂化原料中掺炼或全炼渣油已被广泛采用 ,新的工艺技术也不断发展创新 ,并取得了显著的经济效益。渣油的组成结构非常复杂 ,本文对吐哈 >5 0 0℃渣油 ,利用超临界萃取技术 (ＳＦＥＦ)将其分为多个窄馏分 ,并对其性质、结构和组成以及催化裂化性能作了系统研究 ,从而为吐哈渣油的催化裂化加工利用提供基础数据[1…     

乙烯焦油炭磺酸催化果糖脱水合成5-羟甲基糠醛

以蒸馏后的乙烯焦油重组分为原料,采用交联-磺化法制备了乙烯焦油炭磺酸。 利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、热重分析(TGA-DTG)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对该催化剂进行结构和性能表征。 结果表明,该催化剂呈现无定形石墨碳结构,且具有较高的酸量(4.20 mmol/g),表面的磺酸官能团是其关键活性中心。 并将该催化剂用于果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(5-HMF)的反应,在130 ℃反应140 min,催化剂用量0.3 g、溶剂用量8 mL及助剂用量0.3 g的条件下,果糖转化率和5-HMF产率分别为96.2%和52.1%,分离得到的5-HMF纯度可达97.0%。催化剂循环使用5次后,果糖的转化率和5-HMF的产率分别保持在85.1%和40.8%以上。     

沥青—重油共炭化反应机理的研究 Ⅰ.原料沥青和共炭化沥青的结构

使用一种工业重质油和中温煤焦油沥青进行共炭化反应，改善了煤历青的炭化性质。利用核磁共振（ＮＭＲ）手段详细研究了共炭化反应前后沥青ＴＳ（甲苯可溶）组分的结构变化，发现共炭化反应使沥青中的环烷及链烷烃含量增加，烷烃结构尤其是环烷结构的丰富是导致沥青改性的主要原因。     

废弃离子交换树脂基炭化树脂的制备与特性

以废弃的阳离子交换树脂为原料,在不同的炭化温度下,经过炭化活化工序,制备得炭化树脂 (CA).元素分析和红外光谱表明离子交换树脂表面的磺酸基经高温炭化-活化处理后,绝大部分发生热解反应,并生成了一定量的耐热砜基.炭化树脂的BET比表面积可达340.1m2/g.通过水溶液中苯酚吸附实验的初步结果表明,对苯酚的吸附量可达57.60mg苯酚/g炭化树脂,苯酚吸附量和BET比表面积成良好的线性关系;在实验研究的浓度范围内,可以用Langmuir方程很好的拟合吸附平衡数据.     

沥青－重油共炭化反应机理的研究Ⅰ．原料沥青和共炭化沥青的结构

使用一种工业重质油和中温煤焦油沥青进行共炭化反应，改善了煤沥青的炭化性质。利用核磁共振（ＮＭＲ）手段详细研究了共炭化反应前后沥青ＴＳ（甲苯可溶）组分的结构变化，发现共炭化反应使沥青中的环烷及链烷烃含量增加，烷烃结构尤其是环烷结构的丰富是导致沥青改性的主要原因。     

用LA催化预处理粘胶纤维的炭化活化过程研究

粘胶纤维毡由化学药品ＬＡ催化预处理，然后经高温８２０～８５０℃下水蒸汽活化来制备粘胶活性炭纤维，其孔结构受热解炭化和活化过程的影响。本文研究了不同升温速率、不同温度下通入水蒸汽以及不同空速对活化结果的影响；同时考察了粘胶炭纤维与水蒸汽反应的动力学以及粘胶活性炭纤维的吸附性能。     

炭化温度对模板法合成介孔炭性能的影响

以蔗糖为炭源和硅酸钠为硅源,采用原位共聚法制备了炭/氧化硅复合体,除去氧化硅得到介孔炭材料.采用N2吸附-脱附、透射电子显微镜和红外光谱对不同炭化温度获得的样品进行表征.结果表明,随着炭化温度升高,所得的介孔炭比表面积和孔容均下降,650℃ ～ 950℃的炭化温度下获得的样品BET比表面积在586m2/g ～728 m2/g之间,孔容在0.549cm3/g～0.696cm3/g之间,孔径分布5-15nm之间.经红外光谱检测所得的介孔炭样品均含有氢和氧的功能团.     

炭化温度对烟杆基活性炭孔结构及电化学性能的影响研究

以烟杆为原料, 氢氧化钾为活化剂, 通过调节炭化温度(500～800 ℃温度范围)在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的活性炭材料. N₂吸附测试表明随着炭化温度降低, 活性炭的比表面积和总孔容先增大后减小, 中孔比表面积和平均孔径却一直增大. 其中600 ℃炭化样品经KOH活化后可制得比表面积为3333 m²•g^－1, 总孔容为2.47 cm³• g^－1, 中孔孔容达2.11 cm³•g^－1的高中孔率高比表面积活性炭材料. 采用直流充放电法、交流阻抗法和循环伏安法测定上述多孔炭为电极材料的双电层电容器的电化学性能, 结果表明: 炭化温度不同的烟杆基活性炭电极均表现出良好的功率特性, 充放电流增大50倍, 容量保持率均在80%左右, 其中TS-AC-600活性炭电极在有机电解液中1 mA•cm^－2充放电时, 比电容达到190 F•g^－1. 较高的中孔率和较大的平均孔径使得烟杆基活性炭电极具有良好的高倍率充放电性能.     

表面炭化磺酸基型阳离子树脂的制备及其对Fe(Ⅲ)吸附性能的研究

将对苯乙烯磺酸钠(SSS)聚合接枝到表面炭化的CD301树脂表面,成功制备出一种新型吸附材料PSSS-g-CD301。研究了影响表面引发接枝聚合的主要因素,并采用静态法考察了PSSS-g-CD301对Fe(III)的吸附行为。结果表明,在接枝过程中,适宜的接枝时间是10h,适宜的引发剂用量为单体质量的1%,适宜的温度为35℃,适宜的单体质量分数为10%。PSSS-g-CD301对Fe(III)的吸附容量可以达到0.28mmol/g(p H=2,温度288K);准二级动力学方程可以更好地描述吸附动力学规律;吸附行为符合Langmuir与Freundlich吸附模型;热力学参数?H、?G、?S的计算结果表明,该吸附过程为自发的放热过程。     

二次炭化对PAN-ACF结构和性能的影响

ＰＡＮ－ＡＣＦ经二次炭化后,孔径结构及表面微结构均发生了很大的变化。本文讨论了在两个具有代表性的二次炭化温度下,ＡＣＦ的孔径结构以及表面微结构（表面性质）的变化。并初步讨论了结构变化机理。     

沥青－重油共炭化反应机理的研究Ⅱ．共炭化反应前后重油的结构分析及共炭化机理的推断

催化裂化轻柴油重组分─—三线芳烃和中温煤焦油沥青进行共炭化反应，改善了沥青的炭化性能。研究了共炭化反应前后三线芳烃的结构变化，结果表明：在共炭化过程中三线芳烃发生烷基取代基的Ｃ＿２～Ｃ＿３位键断裂，体系形成的烷基侧链和氢自由基转移至煤焦油沥青分子中，使沥青中烷基侧链含量增加，并产生一些环烷结构。共炭化作用的机理主要为共炭化剂的短烷基侧链转移和在热解及聚合时生成氢自由基的氢转移作用。     

煤焦油沥青族组成对针状焦中间相结构的影响

原料沥青的族组成是决定针状焦品质的关键因素.采用超声溶剂萃取对煤焦油沥青进行组分分离,并对沥青族组成进行混合再调配,以探究不同组分对生焦中间相结构形成及发育的影响并进行优化.研究表明,正己烷可溶物(HS)中含有丰富的脂肪结构,在炭化过程中过高比率的HS不利于大尺寸中间相的生成,但是适量的组分HS在炭化过程中可以调节体系...     

Hypercoal对不同炼焦煤炭化改质作用的显微镜研究

Hypercoal(HPC)被作为一种添加剂加入到两种性质不同的炼焦煤中,以探讨其对炼焦煤炭化的改质作用。通过偏光显微镜以及扫描电镜观测炭化产物的组织结构变化。结果表明,添加剂的用量以及粒径对炼焦煤炭化改质作用的大小与原料煤的煤质有关,对焦煤改质时要求添加剂颗粒的粒径较大;而对弱黏结性煤改质时,添加剂粒径较小且添加量较多更有利于黏结和熔融作用。通过添加HPC可改善焦煤因过度膨胀造成的不均匀孔隙结构,而且孔的数量与孔径减小,孔壁增厚;添加剂在炭化过程中产生的胶质体促进了弱黏结性煤的黏结和熔融,改善了炭化产物的结构。实验还考察了原料中水分、成型压力等因素对炭化产物结构的影响。结果表明,煤中水分会在炭化产物中产生特殊的孔隙结构,而成型压力对炭化改质作用则因原料煤质不同而不同。     

炭化温度对飞焦和煤混合原料制成型活性焦性能的影响

以中国科学院山西煤炭化学研究所灰熔聚流化床粉煤气化工业示范试验二旋飞焦为部分原料，再配以原煤和煤焦油混合，试制了烟气脱硫用成型活性焦。实验表明: 炭化温度的高低对成型活性焦的性能有很大的影响，其中对强度的影响尤为密切。为了得到较高的耐磨、耐压强度，在满足其它性能的前提下，炭化温度最佳的范围为600 ℃～700 ℃,在此条件下制得的活性焦其强度大于95%, 硫容为80 mg/g，符合活性焦的商业使用要求。同时研究了炭化温度对活性焦孔结构发展的影响。并对活性焦进行了孔结构的表征，探讨了孔结构和二氧化硫吸附性能的关系。