煤显微组分的浮选法分离及其富集物燃烧性能

本文主要对七种煤进行了显微组分的分析和分离。并对不同比例显微组分混合物的发热量、燃烧以后的残碳量进行测定,发观镜质组富集物比丝质组富集物发热量高;而燃烧后残碳量,丝质组富集物比镜质组富集物低。     

碱金属K对铁焦与CO_2气化反应的影响

将铁焦置于K_2CO_3水溶液中煮沸,通过调节煮沸时间获得不同增碱量的试样。采用热重天平和气体分析仪研究铁焦在增碱处理前后几个不同温度下与CO_2气化反应时的失重和废气成分变化情况,确定了铁焦的气化开始温度,并基于未反应核模型进行铁焦的气化反应动力学分析。结果表明,碱金属K使铁焦气化开始温度明显降低;碱金属K对铁焦的气化反应有促进作用,降低了化学反应活化能和内扩散活化能,这种正催化作用在低温下比高温下更明显;铁焦气化反应在开始阶段主要受界面化学反应的控制,随后逐渐变为内扩散和界面化学反应的混合控制。     

平朔气煤显微组分的结构特征

用van krevenlen方程求取了平朔气煤显微组分芳香度f_a等结构参数。探讨了镜质组、丝质组和稳定组三种显微组分f_a与C/H原予比的关系。用傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析了显微组分的基本官能团。结果表明,各显微组分的f_a与C/H原予比之间有良好的线性关系:f_a=a_i+b_i(C/H)三种显微组分的基本化学结构官能团有所不同:稳定组中有较多的脂肪氢;存在有环烷类及较多的(—CH_2)_n—(n≥4)链烃结构,其中还具有羰基结构C=O和—CH_2—O—CH_3型醚键结构,也有部分[R—(?)—R]聚合体存在。镜质组中的氧主要以酚羟基形态存在,也有类似Ar—O—R的醚键结构。它与稳定组中的氧有着不同的存在形态。     

固定床加压热天平系统及煤焦加压气化动力学研究——Ⅰ固定床加压热天平系统 Ⅱ煤焦加压气化动力学研究

阐述了固定床加压热天平(PBBR)系统的工作原理和指标,讨论了影响天平稳定的因素,并就该系统的可靠性进行了验证和分析,说明了该系统优于吊蓝式加压热天平系统。在PBBR系统上,测定了沈北褐煤在1173.15K时制成的煤焦在101.3～3039kPa和1073.15～1273.15K下与H_2,CO_2反应的动力学。结果表明:CO_2和H_2与煤焦的反应都是一级的;CO_2与煤焦的反应活性大于H_2与煤焦的反应活性;研究了温度,压力对CO_2、H_2与煤焦气化反应的碳转化率的影响,计算了CO_2和H_2气化反应的表观活化能和反应活化能,并对CO_2和H_2气化反应机理模型进行探讨。     

论神府2~(-2)煤层煤岩组成与煤炭自燃的关系

本文研究了陕北神府矿区大柳塔井田2~(-2)煤层中煤样的显微组成,岩石类型及煤的300℃前氧化放热与燃点的关系。实验中发现,丝质组以及丝炭氧化放热量最大而燃点最低,镜质组以及镜煤氧化放热量最小,而燃点最高。随着各煤岩类型中丝质组含量的增高,其氧化放热量增加,燃点降低。因此丝质组及丝炭是最易自燃的显微组分和煤岩类型,并对其易自燃的原因进行了探讨。     

贵州大河边矿煤显微组分解离规律及其分选

以贵州大河边矿煤为研究对象,确定了其在显微光学条件下煤岩显微组分的组成、赋存状态及含量特征,同时采用XRD衍射技术分析了原煤中矿物组成。通过对原煤的破碎解离,进而研究了壳质组、镜质组和惰质组在不同粒级的解离规律,在此基础上使用密度梯度离心的方法研究了显微组分的分选,并验证了超声辅助对分选效果的影响。结果表明:原煤中壳质组分布方式主要以片状、细脉状形式存在,与镜质组紧密连生,轮廓清晰;镜质组主要以团块状形式出现,具有明显内生裂纹;惰质组主要包括丝质体和半丝质体2大类,半丝质体单体粒度较小,部分具有鳞片状结构,丝质体细胞结构保存十分完好。各粒级显微组分单体解离度随着破碎程度的加深逐渐增大,其中破碎对镜质组和惰质组的解离效果更加明显,3种显微组分最佳解离粒度为0.125～0.074 mm。壳质组、镜质组和惰质组的最佳分选密度分别为-1.15,1.27～1.29,1.33～1.35 g·cm~(-3),超声辅助有利于提高壳质组的分选效果。     

燃煤流化床中CaO催化还原N2O机理研究

应用热失重与傅立叶红外光谱联用仪研究了CaO在流化床燃煤气氛下对N2O的分解还原机理。实验结果表明CaO的催化作用使N2O浓度降低的初始温度由1150K降低至1050K;在CO的作用下N2O降低的初始温度由1050K降低至1000K。对实际流化床燃煤过程中CaO的作用分析认为,CaO对N2O的催化分解能力与煤的含硫量密切相关;它与HCN的气固反应减少了产生N2O的来源以及CaO对N2O的多相催化反应是降低N2O的主要原因之一。     

用差热法研究平鲁煤焦的水蒸气加压气化动力学

用自行改造组装的多气氛高压高温差热分析装置研究了平鲁煤焦的水蒸气加压气化动力学。水蒸气分压为0.01,0.03,0.11和0.33MPa,最高反应温度为1450K.实验结果表明,反应温度对气化速率有显著影响;水蒸气分压对气化速率在低压时有明显影响;气化反应的活化能随转化率变化。与实验值基本吻合的计算值表明虑及压力和孔结构变化的动力学方程可以较好地描述平鲁煤焦在加压水蒸气中的气化行为。整个工作还表明,DTA技术也是研究煤气化动力学的一种有效手段。     

煤焦加压Boudouard反应动力学

将3种不同变质程度煤于1173K下制成煤焦,在PBBR装置上于1073～1223K温度和0.29～2.47MPa下进行煤焦Boudouard反应试验。提高反应温度和压力均能使煤焦的基碳转化率和平均比气化速率增大,且显示温度的影响大于压力。随着原煤变质程度加深,其煤焦的气化活性减小。未反应芯表面反应模型能较好描述此气化过程,并可计算出反应动力学参数。活化能,频率因子和反应级数。用Na_2CO_3和K_2CO_3作催化剂能明显加速官地煤焦与CO_2气化反应速率,并显著降低其反应活化能,且K_2CO_3的催化效果大于Na_2CO_3。     

煤焦气化影响因素及其反应特性研究进展

从反应影响因素、反应模型和反应过程中煤焦结构的变化方面,对煤焦气化研究现状进行了综述.在讨论煤焦颗粒大小、气化剂、矿物质含量、温度、压力、变质程度和显微组分含量影响因素的基础上,进一步分析了煤焦与CO2和水蒸气气化反应的均相、缩核、混合、活化能分布和平行反应模型,最后对气化反应过程中煤焦结构的变化进行了归纳总结.煤焦的气化反应特性不但取决于原煤的性质,还取决于气化介质、气化温度与压力.随温度升高,温度逐渐成为决定煤焦气化反应速率的主要因素.缩核模型和平行反应模型在煤焦气化反应动力学的研究中广泛应用.     

Laser-induced fluorescence of macerals in relation to its hydrogen richness

On the basis of results from conventional elemental analyses and a unique technique (FAMM®; fluorescence alteration of multiple macerals), using a laser fluorescence microprobe, the fluorescence characteristics of various macerals are systematically related to hydrogen content. The amount of fluorescence from inertinite and vitrinite exponentially increases with HIC values. Although liptinite has high fluorescence and high HIC values, the relationship does not follow the same trend as defined for the other maceral groups. Because petroleum yields of a maceral mainly depend upon hydrogen richness, a correlation also exists between fluorescence, and gas to oil ratios from pyrolysis. Because individual organic entities are measured, the laser fluorescence microprobe has the benefit of accommodating heterogeneous organic matter in source rocks and enables determination of oil and gas yields of specific macerals.     

华南晚二叠世"树皮体"显微傅里叶红外光谱(Micro-FTIR)特征及意义

在高纯度煤岩显微组分分离富集的基础上,应用透射式显微傅里叶红外光谱技术(Micro-FTIR),对华南晚二叠世煤中中国特有的显微组分--树皮体--的化学结构进行了测定,并与新疆吐哈盆地侏罗纪煤中的镜质体、丝质体和孢子体进行对比.结果表明:树皮体与孢子体的红外光谱特征较为相近,主要由长链脂族结构组成,芳香结构和含氧基团相对较少.此特点与镜质体和丝质体主要由芳香结构组成、脂肪族结构(尤其是长链脂肪烃)含量相对较少(或很少)明显不同.上述结构特征决定了树皮体与孢子体类似,是一种油气生成潜力较大的显微组分.此特点对在华南地区寻找与富含树皮体煤系地层有关的油气资源具有重要的意义.     

南华北地区太原组煤中稳定组显微组分的研究

对南华北地区晚石炭世太原组煤中稳定组分作了详细的镜下鉴定和定量测试,发现太原组煤中稳定组分齐全,特征明显,不但含有相当数量的藻类体、沥青质体和渗出沥青体,面且还鉴定出一种新的稳定组分(未定名)。研究结果表明,沥青质体具双重来源;渗出沥青体和荧光质体属次生显微组分,是煤生烃排烃的煤岩学标志,并可能代表了初次运移出的重质和轻质烃类组分。富氢的稳定组显微组分虽然含量不多,但有迹象表明,它们对较强还原型腐殖煤的生烃排烃做出了应有的贡献。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩有机岩石学特征及其赋存状态

综合运用岩心观察、薄片鉴定、地球化学参数分析等方法,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉32井二叠系芦草沟组烃源岩开展了有机岩石学精细研究。结果表明:综合反射光、透射光特征,烃源岩有机质赋存形式划分为有形态有机质、无形态有机质和次生有机质,有机显微组分划分为5组12组分,以腐泥组无结构藻类体和沥青质体为主,次生组含量普遍较高,镜质组和惰质组含量较低,壳质组含量极少;依据有机质组分荧光性、含量、形态等特征,有机显微组分在岩石矿物中具有5种赋存状态,有机显微组分类型及含量具有显著的非均质性,与所赋存的岩石岩性组分、结构、构造具有明显的对应关系;腐泥组无结构藻类体和无定形体等富氢有机组分与有机碳含量和生烃潜力呈正相关关系,为该区主要的生烃有机组分。     

湘中保和堂煤的煤岩学研究

从煤岩学的角度详细地研究了保和堂煤,结果表明,保和堂煤具有独特的煤岩特征,主要表现在下列几个方面:多过渡组分及腐泥基质;渗出沥青体尤为丰富;含有一种具一定形态和结构的腐泥物质,并从煤岩特点出发探讨了保和堂煤的形成环境,认为其形成于具有一定深度覆水的泥炭沼泽,并从腐泥基质及黄铁矿含量探讨了泥炭形成过程中沼泽覆水深度的变化,并籍此探讨了Ⅰ、Ⅱ煤的稳定性,此外,还从过渡组分含量较多及组分形态和排列等特点推测,Ⅰ、Ⅱ煤形成时有相当一部分泥炭来自于经常干涸的岸后泥炭沼泽,潮汐和洪水是搬运营力。图2,表1,参5。     

中温同时干法钙基脱硫与氨法脱硝的实验研究

为了弄清楚中温条件下同时进行钙基脱硫与氨法脱硝的可行性,该文研究了脱硫脱硝过程中的相互作用。通过固定床实验台在700~850℃研究烟气中NO以及喷入的NH3对CaO固硫反应的影响以及SO2、CO2和H2O存在时固硫产物的脱硝活性。研究结果表明:烟气中的NO对固硫反应无明显影响,NH3仅在700~750℃且有CO2和H2O存在时才会使得CaO固硫反应速率有稍微的降低;SO2使得固硫产物对脱硝反应的催化效果减弱,但这种影响可逆,且H2O会减弱SO2的这种抑制作用。并且固硫产物在SO2,CO2和H2O同时存在时总体仍体现出较明显的脱硝效果。     

用钌离子催化氧化法研究干酪根及其显微组分的化学结构

用钌离子选择性催化氧化法研究了茂名油页岩干酪根、山西蒲县藻煤藻类体、长广树皮煤的树皮体以及山西繁峙褐煤镜质组的化学结构。研究结果表明 ,茂名油页岩干酪根和蒲县藻煤藻类体的化学结构均以醚 /酯键形式交联的中等链长的脂链结构为主 ,繁峙褐煤镜质组中的芳香结构仍保留着木质素基本结构单元的单环结构 ,同时含有丰富的脂族化合物。这些脂族化合物可能来自这一富氢显微组分中的超微类脂体。长广树皮煤中树皮体以少于 4个环的稠环化学结构为主 ,由小于C12 的脂链交联成大分子     

碳酸二甲酯捕集CO2的技术经济分析

降低CO2排放量、缓解温室效应,已成为国际社会的广泛共识。碳酸二甲酯(DMC)是国际公认的绿色溶剂,低温下对CO2具有良好的吸收性能,具有规模化应用的潜力。该文针对整体煤气化联合循环(IGCC)电厂燃烧前CO2的捕集过程,建立了DMC捕集CO2的工艺流程,对此流程进行了模拟计算并开展了技术经济分析。计算结果显示:在96%的捕集率下每吨CO2捕集能耗约在1.3～1.7GJ的范围内,DMC捕集每吨CO2工艺成本约为200元;在考虑关键变量不确定性的情况下,其成本变化范围约180～230元/t,具有经济可行性;由于具有环境友好的特点,DMC作为燃烧前CO2捕集技术的新型吸收剂具有一定的竞争力。     

煤中矿物质在煤气化反应中的作用

本文用热重分析法研究了各种煤焦在水蒸汽或Ｈ２Ｏ／Ｈ２混合气氛中的气化反应 性及动力学参数，并对煤焦中矿物质组成进行了分析。结果表明：褐煤焦反应性明显 大于烟煤焦或无烟煤焦的反应性，而脱除矿物质后煤焦反应性随煤化度提高呈平缓的 线性下降。矿物质的脱除，对于褐煤焦表观活化能提高，而对于无烟煤焦表观活化能 降低。同时发现：矿物质中Ｃａ组分是起催化作用的主要组分，尤其对褐煤焦，Ｆｅ组 分只在 Ｈ２Ｏ／Ｈ２混合气氛中气化才表现出较强的催化作用；而Ａｌ组分则起负作用。     

塔里木盆地煤显微组分显微傅里叶红外光谱特征及意义

应用显微红外光谱技术,对塔里木盆地侏罗纪煤中有代表性的3种组分角质体,镜质体、丝质体在不同热模拟温度下的结构组成变化特征进行了研究,结果表明：角质体结构组成中含有较丰富的长链脂族结构,而芳香结构和含氧官能团的含量则相对减少;与此相反,丝质体结构组成中芳香烃占绝对优势,而脂族结构含量则很少,镜质体结构组成介入体和丝质体之间,含有较多的短链脂族结构和芳香结构。据此推断,角质体具有高的生烃潜力,是一种倾油组分;镜质体生烃潜力中等,是一种倾气组分,但也可以生成一定数量的液态烃;丝质体生烃潜力很小,对煤成烃的贡献微不足道,另外,随热模拟温度的升高,3种组分中的脂族结构和含氧官能团都呈现明显的由强到弱的变化,而芳香结构比较稳定,在整个生烃热演化过程中则呈现芳环缩合度增加芳烃相对富集的趋势。由此说明,煤生烃过程主要是一种脂族结构和含氧基团不断脱落,芳香结构不断缩聚的过程。