陕北中低温煤焦油在超临界甲醇中轻质化探索

在间歇式高压反应釜中,采用超临界甲醇对陕北中低温煤焦油进行提取处理,并对产物进行分离,通过单因素以及正交试验考察甲醇添加量、压力、温度和搅拌速率等反应条件对轻质油收率的影响。实验结果表明:甲醇添加量对萃取结果影响最大,其次是压力;温度及搅拌转速对抽提结果的影响较小,最后得到陕北中低温煤焦油在超临界甲醇中轻质化的最佳条件为:甲醇与中低温煤焦油体积比10∶1,压力9 MPa,温度250℃,超声转速30 r/min,轻油收率为78.9%。通过探索煤焦油在超临界状态下轻质化过程,有利于煤焦油进一步开发和利用。     

中低温煤焦油的深加工现状与产业研究

我国境内蕴含着丰富的煤焦油资源,而煤焦油的加工方法多为中温焦油、高温焦油,国内对于这两种加工方法的研究也比较多,相比之下,低温煤焦油深加工方面的研究还比较缺乏,本文对中低温煤焦油的深加工现状进行了分析研究,目的在于能使中低温煤焦油加工的新技术能为我所用,增加我国煤焦油的产品品种,提高加工产品的质量,尤其是在保护环境、节能降耗方面有所得益。     

中低温煤焦油沥青合成沥青树脂的研究

炭材料是一种重要的功能和结构材料,能否保障炭材料制品质量的关键在于使用粘结剂性能的好坏,沥青树脂粘结剂因与炭素材料有良好的亲和性而倍受国内外学者的广泛关注.以中低温煤焦油沥青为原料,多聚甲醛为交联剂,对甲苯磺酸为催化剂合成沥青树脂.考察了合成条件对沥青树脂的软化点、结焦值和β树脂等指标的影响,采用FT-IR表征了沥青树脂的合成机理.研究结果表明,中低温煤焦油沥青与多聚甲醛发生了阳离子型缩聚反应,沥青树脂的软化点在136.2～177.3℃、结焦值在27.64％～38.05％、β树脂在22.79％～41.89％可以进行调控.     

甲醇超临界水氧化的实验研究

以过量的双氧水作为氧化剂,进行了380,400,420℃三个温度的超临界水氧化处理甲醇废水的实验研究。随着温度升高甲醇和COD去除率速度增加,在420℃时120min甲醇和COD的去除率都可达到99％以上。380℃时直到180min甲醇和COD的去除串分别为96．3％和93．1％;400℃到150min时甲醇去除半达到97.5％,到180min时COD去除率也达到了98．7％。在甲醇的氧化分解历程中,经历了先被氧化分解为甲醛的中间过程,然后再被完全氧化为二氧化碳和水。     

锡林浩特褐煤的超临界甲醇解研究

在250～330℃温度范围内研究锡林浩特褐煤的超临界甲醇解,考察反应温度、时间、压力、溶煤比和醇解次数等对锡林浩特褐煤在超临界甲醇中可溶物收率的影响,并采用GC/MS对可溶物进行分析表征.结果表明,在310℃下进行超临界甲醇解,锡林浩特褐煤热溶物收率高达39.5%,其可溶物主要由酚类、芳烃、酯类、正构烷烃及含硫和含氮化合物组成.     

超临界甲醇的分子动力学模拟

本文采用分子动力学（MD）方法对超临界甲醇体系结构性质和动力学性质进行了模拟研究．结果表明,在超临界条件下甲醇体系因密度涨落存在分子聚集现象,且在低密度区域更明显．与常温常压条件下相比甲醇分子间的氢键作用明显减弱,结构变得松散,分子极性大大降低,自扩散系数上升了十几甚至几百倍．随着压强的增大,甲醇分子间的氢键作用增强,扩散系数减小;随着温度的升高,甲醇分子间的氢键作用减弱,自扩散系数增大,且在接近临界压力时、自扩散系数随温度的变化幅度更大．     

人工神经网络在低温甲醇洗系统优化中应用

采用正交试验法确定人工神经网络（ANN）训练样本集的输入参数,利用基于严格机理模型的低温甲醇洗模拟系统（RPS）进行模拟计算,得到样本的输出期望值后,对改进的BP网络进行训练。结果表明,ANN成功地模拟了低温甲醇洗系统,其模型可作为“黑箱”模型代替RPS的严格模型。运用复合形法基于ANN模型对低温甲醇洗系统的重要工艺条件进行优化,可节省计算时间、优化结果表明,装置的CO2产量提高,氨冷负荷降低;所描述的优化策略可用于解决大型实际复杂系统的操作条件优化问题。这一结果为工厂优化操作指明了方向。     

超临界二氧化碳与共溶剂甲醇的分子动力学模拟

采用分子动力学方法对不同压强和不同组分下的超临界二氧化碳加共溶剂体系的内能以及径向分布函数和自扩散系数等相关性质进行了模拟.模拟得到体系存在密度涨落现象,但此现象在高压下不明显,指出了体系以共溶剂聚集为主,并从径向分布函数和配位数方面进行了更详细的解释;解释了,共溶剂分子的自扩散系数偏小现象正是由于聚集体的出现抑制了单个共溶剂分子的扩散.     

CaO催化超临界甲醇体系中玉米秸秆高压热解液化特性研究

在高压液化反应釜中对CaO催化超临界甲醇体系中玉米秸秆高压热解液化特性进行了研究,研究表明,反应温度、甲醇/物料和催化刑用量三个因素对玉米秸秆的液化反应有明显影响.温度是CaO催化超临界甲醇体系中玉米秸秆高压热解液化反应的主要影响因素;确定了CaO催化超临界甲醇体系中玉米秸秆高压热解液化的优化工艺条件为:反应温度280～290℃,甲醇/物料比为50/5,CaO用量(质量分数)2.5%～5.0%;该条件下有机水溶物生物油产率稳定在61%左右.     

超临界条件下液相甲醇合成过程研究

在压力6.0～7.0MPa,温度235～260°C,气体质量空速450～1400L/(kg·h)的实验条件下,以液体石蜡为惰性液相热载体,采用所筛选的正己烷作为超临界介质,于加压机械搅拌反应釜中,对催化剂C302-2进行了介质处于超临界状态的三相浆态床液相甲醇合成过程研究。结果表明:在低空速下,CO、CO2和H2的转化率以及甲醇出口摩尔分率均高于相应实验条件下气-固两相反应的平衡转化率及甲醇出口平衡摩尔分率,即超临界介质正己烷的引入起到反应-分离耦合作用,转移了液相甲醇合成过程可逆放热反应热力学平衡对转化率的限制,提高了合成气单程转化率及甲醇出口摩尔分率。     

CO_2对煤低温氧化反应过程的影响实验研究

为了深入研究CO2对煤低温氧化反应的影响,利用程序升温油浴实验装置,研究在不同CO2浓度下煤样的自燃特性。采集南屯矿煤样,破碎并筛分出混合平均粒径为4.18 mm的煤样,向试验管煤样中通入不同配比的混合气体,实验控制升温速度为0.3℃/min,供气量为190 mL/min.测定在6种不同浓度CO2气氛下的煤样低温氧化特性,实验结果表明:CO2浓度越高,煤样耗氧速率越小,CO产生率降低。在起始阶耗氧速率相差不大,煤氧复合作用以物理吸附和化学吸附为主,后期阶段以化学反应为主,变化明显。相比于空气气氛下,CO2气氛下煤样活化能有所提高,在40~100℃的温度范围内煤氧作用的活化能值由17.85 kJ/mol升高至22.71 kJ/mol,氧化反应速率降低,表明CO2的加入降低了煤的氧化反应速率,抑制了煤的氧化反应。     

液晶玻璃毛细管柱色谱和色-质联用分离和鉴定煤焦油馏分

本文用BaCO_3沉积法预处理玻璃毛细管柱,用静态法分别涂以五种液晶固定液(BMBT、BBBT、EPMB、BPBAmB、MPBOB),所得五种液晶玻璃毛细管柱用于分离四种煤焦油馏分——蒽油、洗油、酚油和轻油。发现BBBT和EPMB对蒽油和洗油可得较佳的分离结果;MPBOB毛细管柱可用于分离酚油和轻油。各馏分中分离出的组分数分别为140,100,50,40,流出时间分别为40、30、18和12分钟。各馏分中分离出的组分进行了纯物质对照和色-质联用定性。     

二氧化氯处理煤焦油废水的研究

以某厂实际工程为对象,研究了二氧化氯对含煤焦油废水的去除效果,结果表明处理质量浓度为0.845mg/L的煤焦油水样,在pH=7,温度为45℃,反应时间为1h的条件下,煤焦油的最大去除率为42％,说明煤焦油中含有大量的难降解物质,特别是沥青成分。     

煤焦油捕收剂在煤泥浮选中的应用研究

采用洗油作为煤泥浮选的捕收剂进行实验研究,通过洗油和轻柴油作捕收剂对肥煤进行浮选对比试验,结果证明洗油的捕收能力要高于轻柴油,且有一定的起泡能力,洗油做捕收剂相对于轻柴油活性要高,选择性要低。     

溶剂-离心法脱除煤焦油沥青中的喹啉不溶物

以洗油和烷烃的混合物为溶剂,采用溶剂-离心法对煤焦油沥青中的喹啉不溶物(QI)进行分离,考察混合溶剂芳烷比、溶剂用量、溶解温度、离心转速以及离心时间等因素对精制沥青QI含量和收率的影响。结果表明,随着芳烷比的增加,精制沥青的收率逐渐增加,QI含量先降低后增加;随着溶剂比的增大,精制沥青的QI含量逐渐减小,收率逐渐增大;溶解温度升高有利于QI的脱除和精制沥青收率的提高;离心转速越快,离心时间越长,所得精制沥青的QI含量和收率均越低;当芳烷比为1.2、溶剂比为2、溶解温度为80℃、离心转速为3000r/min、离心时间为8min时,精制沥青收率可达79.8%,其QI含量低达0.18%。     

用煤焦油沥青制备优质活性炭的研究

以煤焦油沥青为原料,使用KCNS溶液活化处理,选择适宜的工艺条件,制备出优质的活性炭.讨论了煤焦油沥青热处理温度、中间相沥青的粒径、KCNS溶液的浓度、KCNS溶液与中间相沥青的液固比、炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间等主要因素对活性炭性能的影响.结果表明,在适宜的工艺条件下制备的活性炭,强度为90.4%,比表面积为2601.0m2/g,吸碘值为2216.7mg/g,吸苯值为1099.1mg/g,吸亚甲基蓝值为397.5mg/g,产品性能优良.图1,表8,参7.     

光照和黑暗条件下西北黄芪幼苗对低温的反应

在光照和黑暗条件下,研究了低温对西北黄芪幼苗生理特性的影响。结果表明：低温条件下,叶片中相对电导率增大,膜脂过氧化产物MDA含量增高,叶绿素含量降低,SOD活性上升;光照下低温处理比黑暗中低温处理变化更为显著。     

超临界甲醇法制备生物柴油过程的热力学行为

超临界甲醇法制备生物柴油的过程以其显著的优点备受研究者关注,而其操作条件的改善更是研究重点．为了控制超临界甲醇法制备生物柴油过程的操作条件,需要预测超临界甲醇一油脂二元系统的临界参数．文中采用C-G基团贡献法和L—B混合规则对豆油-甲醇二元系的临界参数进行理论计算,与实验结果比较,平均误差为1．7％．此外,利用溶解度参数概念计算了不同体系条件下甲醇和油脂组分的溶解度参数,并将二者的溶解度参数差和体系的相态联系起来,从而讨论了有利于超临界酯交换反应进行的热力学条件．     

煤焦油沥青中致癌多环芳烃含量气相色谱法测定研究

介绍了煤焦油沥青中致癌多环芳烃(PAHs)的测定方法及分布.对典型煤焦油和煤焦油沥青中的14种PAHs的含量进行了研究.实验采用煤焦油沥青溶剂萃取-萃取物柱色层层析一层析液芳烃分气相色谱分析三步骤.用萘、菲、屈、二苯并[a,h]蒽做内标物体系测定了14种PAHs标准物的保留指数用于定性鉴别;用三苯甲烷、9,10-二苯葸做内标物体系测定了其相对校正因子并用内标法测定了原料中14种PAHs的含量.用标准物混合物试验,结果表明:SE-54毛细管柱能够很好地分离绝大部分PAHs标准物,只有对苯并[k]荧蒽和苯并[b]荧蒽两种沸点很接近的异构体分离效果稍差.鉴别和测定准确可靠:对芴、菲等沸点较低的PAHs含量测定,其标准偏差范围为0.02～0.08;对茚并[1,2,3-cd]芘等高沸点PAHs的测定,其标准偏差范围为0.11～0.29.根据煤沥青PAHs组成及各个PAH相对苯并[a]芘致癌性的当量系数计算了煤沥青的苯并[a]芘当量含量.     

兖矿高温煤焦油的分离及GC/MS分析

采用超声辐射及索氏萃取技术,对兖矿高温煤焦油进行连续分级萃取,借助GC/MS对所得萃取物进行表征分析。结果表明:共检测到172种化合物,主要成分为芳烃和杂环化合物。芳香族化合物主要是由1-4环芳烃的组成,其中萘、甲基萘、苊烯、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、三亚苯、苯并二萘嵌苯和苯并芘含量较高。杂环化合物中检测到的含氮化合物远多于含硫化合物,表明兖矿高温煤焦油应该是一种高氮低硫的焦油。并分析了样品中有机物各组分的分布规律,为提高高温煤焦油附加值利用提供了实验依据。