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。     

神华煤直接液化残渣水蒸气和CO_2气化反应性研究

分别对神华煤和神华煤直接液化残渣的水蒸气和CO2气化反应性进行了研究。结果表明,水蒸气气化反应中,煤半焦的反应性强于残渣半焦;CO2气化反应中,残渣半焦的反应性强于煤半焦。这主要是影响煤和残渣水蒸气和CO2气化反应性的关键因素不同。水蒸气气化反应受煤化程度的影响较大,而CO2气化反应受煤化程度的影响较小,受矿物质催化作用的影响大。     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体酸催化神华煤直接液化反应性研究

通过间歇式加氢液化实验,考察了THN溶剂中液化温度、液化时间、氢气初压以及催化剂用量等反应条件对SO42-/ZrO2固体酸催化神华煤液化性能的影响,并基于产物分布和IR光谱表征,探讨了SO42-/ZrO2固体酸催化神华煤液化反应性及催化作用。结果表明,提高液化温度有利于煤催化加氢裂解,提高转化率和油气收率;增大氢气压力能够促进煤向沥青烯与前沥青烯等中间产物转化,但不利于生成液化油气;延长反应时间有利于前沥青烯加氢裂解,提高液化油气收率;SO42-/ZrO2固体酸的催化作用主要表现为对煤大分子结构的催化裂解,转化率和油气收率随催化剂用量增加而增大。此外,提高液化温度和氢气初压有利于含氧结构转化。     

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。     

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。     

基于Hansen溶度参数的煤直接液化残渣超临界萃取

以丙酮、 异丙醇和苯为溶剂在超临界状态下对煤直接液化残渣进行萃取, 应用溶度参数分析了超临界萃取环境中溶剂和萃取原料的变化; 基于Hansen拓展方法建立了关联Hansen溶度参数和萃取收率的理论方程. 结果表明, 临界温度较高. 以色散力溶度参数为主的苯的萃取收率明显高于其它2种溶剂; 液化残渣中可萃出组分的理想溶解度随温度的升高而增大, 该效应也是超临界溶剂萃取重质组分时萃取收率提高的重要原因; 萃取收率与Hansen溶度参数之间的回归模型与实验结果具有较好的一致性, 证明Hansen溶度参数理论和Hansen拓展方法适用于描述煤直接液化残渣的超临界萃取过程.     

高效凝胶渗透色谱法在若干重质化工产物分析中的应用

为配合酚醛树酯、十八烷基苯乙烯基醚聚合物新材料的生产、催化条件下煤直接液化的研究，建立了各试样分子量表征的高效凝胶渗透色谱法（ＨＰＧＰＣ），高分辨地测定了分子量分布、重均分子量Ｍｗ、数均分子量Ｍｎ。表征了不同产品的组成特性，有效地指导了工艺生产和基础研究。     

不同液化条件下生物质残渣的燃烧特性研究

对锯屑在不同液化条件（溶剂、气氛、温度、催化剂）下所得液化残渣在热天平上进行了燃烧特性研究,通过比较液化残渣燃烧的三个特征温度,着火点ti、燃烧峰温tp和燃烬温度tb,分析了液化条件对残渣燃烧特性的影响。同时通过热重曲线所得数据探讨了液化残渣燃烧过程的动力学,并计算了活化能和频率因子 。结果表明,不同溶剂下所得液化残渣的燃烧特性显著不同,以四氢萘为溶剂所得液化残渣具有较好的燃烧特性;不同气氛下所得残渣的燃烧特性没有明显的不同;350℃下所得液化残渣的燃烧特性要好于300℃下所得液化残渣的燃烧特性;由于催化剂的影响,加入1%Mo后降低了所得液化残渣的燃烧特性;液化残渣的燃烧反应符合两段一级反应动力学。     

煤液化残渣与生物质混合燃烧过程中硫污染物动态排放特性研究

生物质在全球总能源消耗中占有相当大的比例，世界各国对生物质能利用新技术的研究日益重视。用生物质燃料替代传统的化石燃料，不仅可以缓解日益严重的能源问题，也可以减少环境污染和降低CO2的排放心。但生物质的热值比较低，单独利用效率较低，因此一些欧美发达国家采取了将部分生物质与煤混和燃烧发电或气化的新技术。     

Modification of the Peng–Robinson equation of state for helium in low temperature regions

Helium shows the nearest behaviour to ideal gas in the room conditions. In contrast, thermodynamic behaviour of helium in the critical region, in which its liquefaction is possible, is extremely complicated. The equation of state (EOS), which is in common use for helium, is the modified Benedict–Webb–Rubin (MBWR) EOS developed by McCarty and Arp which is a 13th-order equation with 32 substance-dependent parameters. MBWR is a complicated EOS and its use is time consuming. In this work, the modified Peng–Robinson EOS introduced by Feyzi et al. is customised with 10 adjustable parameters for helium in the temperature range of 2.20–15.20 K and pressures up to 16 bar. The proposed EOS is able to predict the properties of helium in the vapour–liquid equilibrium (VLE) conditions and in the single gas-phase region. In addition, a temperature-dependent correlation for constant pressure heat capacity of helium from very low up to normal temperatures is proposed. The liquefaction process of helium, which is being done by cooling it to very low temperatures by passing through a Joule–Thomson valve, is predicted by the proposed EOS. Very accurate results are observed.