煤与木屑共液化的动力学模型

基于煤与木屑以及高分子的中间产物和最终产物结构的不均匀性及煤与木屑中包含大量的顺序和平行反应的事实,提出一个模拟煤与木屑共液化的反应动力学模型。该模型认为煤与木屑共液化经历了以下过程;煤与木屑裂解生成沥青烯、前沥青烯和小分子的气态产物;沥青烯与前沥青烯进一步转化生成油,反应的活化能分别为59.8KJ/mol、43.7KJ/mol和84.0KJ/mol。其中,在一定的反应条件下煤与木屑以及沥青烯与前沥青烯均分为两部分;即可反应部分和不可反应部分,由此得到的理论值与实验值能够较好地吻合。     

年轻煤在石油重油中加氢液化的研究——煤液化动力学初探

在微型反应釜中,进行了兖州煤的加氢液化动力学试验,并用四氢呋喃、苯和环已烷将液化产物分离。结果表明:在液化过程中确实存在前沥青烯、沥青烯等中间组分,且随反应时间延长依次出现最大值,油、气一开始就有,但主要是在后面反应中生成的。采用微分法对数据进行处理得出表现活化能,煤裂解为50～71KJ/mol,由沥青烯或前沥青烯生成油为71～130KJ/mol,同时也探讨了引起速度常数随时间变化的原因     

神华煤加氢液化动力学研究

以神华煤为原料,四氢萘为溶剂,在微型反应釜中进行了神华煤加氢液化动力学研究,并建立了动力学模型.研究结果表明:在反应起始阶段,煤主要转化为前沥青烯和沥青烯,有少量油气存在.随反应时间的延长,前沥青烯和沥青烯产率出现最大值,油气产率逐渐增加.所建立的动力学模型能合理拟合350～440℃范围内神华煤液化动力学过程,其反应速率常数为0.001 8～0.041 6 min~(-1),表观活化能为29.11～46.45 kJ/mol.     

铁基催化剂对胜利褐煤液化的影响

考察了不同温度下,α-FeOOH、FeSO4·7H2O及其混合物对蒙东胜利褐煤液化性能的影响。结果表明:α-FeOOH在450℃时液化转化率达到97.47%,FeSO4·7H2O在425℃时液化转化率达到97.21%;当温度低于400℃时,α-FeOOH和FeSO4·7H2O之间存在协同作用,α-FeOOH和FeSO4·7H2O混合可能生成类似Fe2O3/SO42-超强酸的活性组分,促进煤转化成前沥青烯,同时α-FeOOH的存在促进了前沥青烯向沥青烯和油气转变,提高了油气产率;当温度高于400℃时,α-FeOOH和FeSO4·7H2O混合可能会加剧前沥青烯结焦,导致转化率比α-FeOOH与FeSO4·7H2O单独作催化剂时低。     

合成气气氛下含水量对锡林浩特煤液化性能的影响

在合成气气氛下考察了含水量对锡林浩特煤液化性能的影响。结果表明:在合成气气氛下,煤中适当含水可促进煤在液化过程中的转化。当含水量为7.5%(质量分数)时,锡林浩特煤的液化转化率最高,为84.59%;当煤中含水量较高时,煤的转化率明显降低。此外,煤中适当含水更有利于水煤气变换反应的进行。当含水量为7.5%时,合成气中的CO转化率最高,为26.00%;但随着煤中含水量的增加,CO转化率降至16.93%。通过沥青烯与前沥青烯的红外光谱发现:沥青质中存在大量羟基,煤中的水促进了煤中官能团侧链断裂;但当煤中含水量大于15.0%时,沥青质发生缩聚反应导致煤的液化产率有所降低。     

煤加氢液化反应的研究

本文研究了煤的加氢液化反应,考察了从中试装置得到的循环油催化预加氢和含硫化氢的反应气体对煤液化的影响,得到如下结果: 1.循环油预加氢后能使煤的液化转化率提高约10%。最佳条件为435℃,H_2冷压90巴和30分钟,煤的转化率可达80%,其中沥青烯产率50%,油产率28%,气体产率2%。若在此条件下再添加钴-铝催化剂,油产率可增加到42%。2.H_2S与H_2、CO和Ar混合对煤液化有促进作用,煤的转化率比单独用H_2、CO和Ar高5—10%。3.讨论了煤加氧液化机理。对煤→沥青烯→油这一简化的反应方程式计算了反应速度常数K_1,K_2和活化能E_1,E_2。E_1 16大卡/摩尔,E_3 24大卡/摩尔,与文献符合。     

煤中前沥青烯与沥青烯性质的研究

煤的溶剂抽出物中前沥青烯与沥青烯的质量之比随煤化程度增加而增加。原位热解红外光谱研究结果表明,它们的热稳定性与其结构参数有关,芳香度高,甲基取代结构多的前沥青烯比沥青烯的热稳定性好。前沥青烯与沥青烯在溶剂分级过程中表现出的溶解性与其结构参数无必然联系,而与其酸碱组分间的氢键强度有关。前沥青烯中酸碱组分间的氢键强度为５．１５～３０．９ｋＪ／ｍｏｌ;沥青烯为＜５．１５ｋＪ／ｍｏｌ。     

煤中前沥青煤与沥青烯性质的研究

煤的溶剂抽出剂中前沥青烯与沥青烯的质量之比随煤化程度增加而增加,原位热解红外光谱研究结果表明,它们的热稳定性与其结构参数有关,芳香度高,甲基取代结构多的前沥青烯比沥青烯的热稳定性好。前沥青烯与沥青烯在溶剂分级过程中表现出的溶解性与其结构参数无必然联系,而与其酸碱组分间的氢键强度有关。前沥青烯中酸碱组分间的氢键强度为５．１５￣３０．９ｋＪ／ｍｏｌ;沥青烯为〈５．１５ｋＪ／ｍｏｌ。     

胜利褐煤与玉米秸秆的共液化性能

在微型振动反应釜内,在铁基催化剂存在下,考察了玉米秸秆质量分数和反应温度对胜利褐煤和玉米秸秆共液化性能的影响,并通过液化产物的红外光谱研究了玉米秸秆和胜利褐煤共液化协同效应的机理。结果表明:秸秆和褐煤共液化存在正协同效应,协同效应随着秸秆质量分数的增加而增强;当反应温度为375℃、初始氢压为4MPa、反应时间为0.5h和秸秆质量分数为90%时,油产率高出对应的加权平均值5.87%;反应温度的变化对不同液化产物的协同效应影响不同,低温时协同效应主要体现在促进沥青质的生成,高温时则体现在促进油的生成;通过红外光谱分析液化产物得出秸秆裂解的自由基能促进褐煤中大分子芳香结构裂解,但在促进过程中并没有发生供氢反应;共液化过程中协同效应部分体现在前沥青烯中酚类物质的转化。     

年青煤在石油重油中加氢液化的研究

在小型高压釜中试验了不同石油重油和催化剂对煤加氢液化的影响。结果表明,煤的转化率随石油重油中芳烃含量增加而提高,在试验条件下以红旗煤在羊三木减二线油中加氢的转化率为最高,达到60%,向石油重油添加四氢蔡或甲基萘油馏份对煤液化有利。不同的氧化铁型催化剂对煤在石油重油中加氢液化生成油都有一定的催化作用,其中以山东赤泥为最好,在试验条件下可使煤转化率增加7.4%,油与气产率增加22.4%,沥青烯产率下降15%,此外还考察了九种煤在石油重油中加氢液化的性能。     

神华煤直接液化反应动力学的辨识和量化

煤液化技术在当前我国的石油供需形势下尤为重要,其中动力学的研究对于煤液化理论的拓展有重要的指导意义。充分考虑了煤液化过程中可逆反应的存在,基于集总动力学的方法,提出了神华煤直接液化反应动力学模型,并采用了引入多重退火交叉策略的遗传算法估算参数值。通过估算值与实验值相比较,平均相对误差均小于10%。表明该遗传算法对于集总动力学参数的估值很有优势,而且所提出的动力学模型反应网络也具有一定的合理性和适用性。     

云南液化褐煤分级体系

云南褐煤是可直接液化的理想煤种，建立客观而合理的分级体系，是保证云南液化褐煤资源评价的可靠性和客观性的前提条件。文中通过对大量的煤质资料和先峰褐煤液化试验结果综合分析，在建立回归方程并计算转化率和油产率的基础上，进一步预测了云南褐煤液化性能，探讨和建立了适合云南液化褐煤的分级体系。     

不确定条件下专用实物资产投资估价实证研究——以煤制油项目为例

以煤制油项目为例,探索实物期权在不确定条件下专用实物资产投资估价中的具体运用,以提高项目估价的有效性,加快理论向应用转换的进程,并为中国煤制油发展提出合理的政策建议。DCF分析结果显示,财务内部收益率低于行业基准收益率,该项目不可行。但是,DCF法忽略了专用实物资产投资的不可逆性、可等待性和期权性以及未来收益的不确定性,从而导致在不确定条件下对专用实物资产投资估价失真。因此,利用修正后的二项式模型对项目进行了重新估价,研究表明煤制油项目具有较大的等待价值,特别是战争等突变因素发生时,其价值将是巨大的。     

不同自燃性煤氧化阶段的表征差异

对3种不同自燃倾向性煤样进行低温氧化实验,利用CO体积分数与煤体温度间变化的计算模型,求解出活化能和煤氧化过程发生转变的特征温度,同时结合热重-差示扫描量热(TGDSC,theremogravimetric analysis-differential scanning calorimetry)实验结果,分析了不同自燃性煤氧化特性和活化能的低温表征规律。结果表明:1)低温氧化阶段,CO生成量、耗氧量和耗氧速率随着煤自燃倾向性增强而增大;不同煤样在实验过程中出现同样的CO生成量和耗氧速率急剧上升的温度拐点,且煤的自燃性越强,该拐点温度越低,同时CO体积分数的变化具有明显的阶段性。2)不同自燃性煤氧化阶段活化能变化规律存在显著差异,当各煤样的温度到达活性温度时,活化能快速减少,且活化能变化点对应于煤氧化过程发生转变的特征温度点。3)根据煤特征温度和活化能的变化规律,把煤低温氧化进程分为4个阶段,分别为表面氧化、氧化自热、加速氧化和深度氧化。     

硫化氢代替氢源进行煤液化的实验研究

以神府煤为原料,研究了用硫化氢作氢源在间歇式高压反应釜中进行煤液化过程的可能性.重点考察了气体中H2S(硫化氢)的含量、催化剂种类对煤转化率的影响,并对S在液化油及残渣中的分布以及油品的组成进行了分析.实验结果表明：在氢源中加入H2S或全部以H2S取代时,煤液化条件在趋于温和化的同时转化率均有不同程度的提高,其中H2S加入量在20%~50%时,转化率可由原来的62%提高到70%左右.实验中还对单独以H2S作为氢源进行液化的催化剂效果进行了比较,发现FeS催化效果高于氧化物催化剂.     

工业催化剂用于煤加氢液化的研究

在磁力搅拌高压釜内进行了文题的研究。考察了五种石油加工工业催化刺单独和混合使用时,对煤加氢液化的影响。发现加氢裂解催化剂和加氢精制催化剂按1:1混合使用,可获得较高的煤转化率和油产率,氢耗也较低。进一步研究表明,该混合催化剂适于在较低温度下使用,最佳液化温度随其它操作参数变化。当有催化剂存在时氢压对转化率的影响比无催化剂时显著。催化剂用量增大对液化有利,但操作成本增加。     

煤炭液化的工业化发展战略若干问题探讨

对我国煤炭资源、煤炭液化技术条件、环保和经济效益诸方面问题进行了讨论,在此基础上,探讨我国煤炭液化的工业化进程和方向。     

神华煤与秸秆共液化研究

以神华不粘煤和玉米秸秆为原料,系统研究了神华煤与秸秆的质量配比、初始氢压、反应时间和温度对共液化的影响.结果表明,秸秆能有效促进神华煤的转化,提高油产率;在秸秆：神华煤的质量配比为2∶8,反应温度440℃,反应压力为9MPa,反应时间60min条件下,反应体系转化率、油产率均达到最大值,此时转化率和油产率分别高达83.45％和61.79％.