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高温煤焦油加工行业问题分析及对策研究

河南化工 2024年第2期41卷 29-32,36页

作者：张振勇丁明洁陈湘殷甲楠李银峰宋成建河南城建学院材料与化工学院河南省煤盐资源高效清洁利用工程技术研究中心河南平顶山467036

综述了国内外煤焦油加工行业生产技术现状,分析了中国煤焦油加工行业存在的问题,并提出了相应的对策。建议以提升行业的规模化和专业化程度为目标,并针对煤焦油轻组分利用的薄弱环节进行新技术研发,实现煤沥青加工和轻组分高值化利用。

关键词：高温煤焦油对策研究煤沥青加工轻组分

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低阶煤溶剂萃取及其在配煤炼焦中的应用研究

低阶煤溶剂萃取及其在配煤炼焦中的应用研究

作者：殷甲楠华北理工大学

学位级别：硕士

煤的溶剂萃取是一条研究、利用低阶煤的新思路。但对低阶煤溶剂萃取的萃取机理、工艺条件的优化及萃取物的应用还处在实验研究阶段。课题围绕煤溶剂萃取过程中煤阶、萃取温度、溶剂种类对萃取机理的影响及萃取物在配煤炼焦中的应用进行... 详细信息

煤的溶剂萃取是一条研究、利用低阶煤的新思路。但对低阶煤溶剂萃取的萃取机理、工艺条件的优化及萃取物的应用还处在实验研究阶段。课题围绕煤溶剂萃取过程中煤阶、萃取温度、溶剂种类对萃取机理的影响及萃取物在配煤炼焦中的应用进行探究。实验表明:溶剂对中等煤阶的煤萃取率较高,赵各庄肥煤以洗油为萃取剂、300℃恒温1小时的萃取率为42.56%;萃取率随着萃取温度的升高而升高,360℃左右趋于最大值;极性的、具有授受氢能力的溶剂对煤的萃取效果较好,以N-甲基吡咯烷酮为萃取剂对褐煤,在360℃时的萃取率高达50%以上。为研究溶剂间相互作用对萃取的影响、优化萃取工艺条件,进行混合溶剂萃取实验,实验发现:非极性溶剂中添加极性的、酮类、授受氢类的及胺类溶剂对萃取具有协同作用;添加链状的、醇胺类及醇类溶剂无协同作用;辅助溶剂的添加比例应在10%左右。利用元素分析、红外光谱、13C固体核磁共振等分析手段对萃取物的物化性质进行分析:萃取物的H/C值相对原煤增高,萃取对煤有脱灰、脱氧、脱硫的作用。添加萃取物进行配煤炼焦时,利用工业分析、奥阿膨胀度、黏结指数及吉氏流动度等手段对配煤炼焦粘结机理进行评价,利用焦炭热反应性、反应后强度及扫描电镜对焦炭的热性质及孔结构进行评价。结果表明:添加萃取物对煤的粘结性及焦炭的热性质都有明显的改善,萃取物的添加比例在10%左右;在保证焦炭热性质的前提下,可以配入5%的褐煤进行炼焦。

关键词：低阶煤溶剂萃取萃取物萃余物坩埚焦

基于气相色谱-原子发射光谱检测油品中氮化物的研究进展

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化工进展 2021年第S1期40卷 111-116页

作者：杨歌王永刚殷甲楠李首毅中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

气相色谱-原子发射光谱(gas chromatography with microwave-induced plasma atomic emission detection, GCAED)是一种特色鲜明的分析仪器,兼具色谱的分离能力和高灵敏度的元素检测能力,广泛应用于多个领域,可作为油品中含氮化合物强... 详细信息

气相色谱-原子发射光谱(gas chromatography with microwave-induced plasma atomic emission detection, GCAED)是一种特色鲜明的分析仪器,兼具色谱的分离能力和高灵敏度的元素检测能力,广泛应用于多个领域,可作为油品中含氮化合物强大的分析仪器。本文从仪器组成、检测原理和特点三方面综述了GC-AED的研究进展,重点阐述了等摩尔响应及元素比例式的推断应用。对比了氮的两个检测通道(174nm和388nm)的研究现状,发现在388nm处具有等摩尔响应特性和更高的选择性;目前利用GC-AED对含氮化合物检测主要是在388nm处,评述了在388nm对油品中含氮化合物检测的影响因素,并整理出了一套适用的气体条件实现了化合物无关校正,可用于定量分析。并对GC-AED分析技术的应用前景作了展望,结合其他分析仪器有望扩大其应用领域。

关键词：气相色谱-原子发射光谱含氮化合物化合物独立校准化学分析色谱

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淖毛湖煤加氢液化过程杂原子迁移转化研究

燃料化学学报 2021年第5期49卷 656-663页

作者：林雄超殷甲楠丁雄文王永刚徐振刚中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

以淖毛湖煤为原料,进行加氢直接液化,考察了加氢温度与转化率和油收率的关系,并解析了加氢条件下煤中硫、氮和氧的迁移转化特性。结果表明,淖毛湖煤具有良好的液化性能,400℃和2 MPa氢初压条件下即可达到69.6%的转化率和55.3%的油产率... 详细信息

以淖毛湖煤为原料,进行加氢直接液化,考察了加氢温度与转化率和油收率的关系,并解析了加氢条件下煤中硫、氮和氧的迁移转化特性。结果表明,淖毛湖煤具有良好的液化性能,400℃和2 MPa氢初压条件下即可达到69.6%的转化率和55.3%的油产率。结合气相色谱质谱联用(GC-MS)和气相色谱-原子发射光谱(GC-AED)等方法对产物分析发现,以弱键合结构存在的硫、氮和氧等杂原子易发生加氢裂解生成H_(2)S、NH3、H_(2)O等。液化油品中含硫化合物主要以噻吩及噻吩同系物为主;含氮化合物含量极低,主要由含氮杂环化合物构成;含氧化合物在液化油中主要以酚及酚的同系物为主。存在于芳香结构中的杂原子会随着自由基缩合反应,生成更稳定的含杂原子稠环化合物富集在液化残渣中。

关键词：淖毛湖煤直接液化杂原子迁移规律

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铁系催化剂催化淖毛湖煤加氢液化反应研究

化学工程 2020年第4期48卷 70-74页

作者：林雄超丁雄文罗萌殷甲楠中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

煤直接液化的关键是催化剂体系的优化。文中采用小型加氢反应装置和多种仪器分析方法,研究了铁系催化剂催化淖毛湖煤直接加氢液化反应性能及过程杂原子分布特征。发现升华S作为助剂较SO 42-催化效果更好;FeOOH和S对沥青质有较好的催化... 详细信息

煤直接液化的关键是催化剂体系的优化。文中采用小型加氢反应装置和多种仪器分析方法,研究了铁系催化剂催化淖毛湖煤直接加氢液化反应性能及过程杂原子分布特征。发现升华S作为助剂较SO 42-催化效果更好;FeOOH和S对沥青质有较好的催化转化作用。复合Fe/Ni催化活性较单Fe活性略低,对沥青质的转化效果较差。液化产物中正己烷可溶组分含有较多的正构烷烃,碳数可达到C 28。含氮杂环化合物中,主要含喹啉和异喹啉。含硫杂环化合物主要为噻吩类,苯并噻吩类和苯硫醚等。硫化物部分来自原煤并与添加的硫助剂有关。液化过程中氧元素和硫元素反应活性较高,氮元素反应活性较低,其在液化残渣中的含量几乎不变。

关键词：煤液化铁系催化剂杂原子 GC-AED

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由褐煤制备的无灰煤在配煤炼焦中的应用

钢铁 2014年第11期49卷 85-91页

作者：樊丽华王蕾侯彩霞殷甲楠梁英华河北联合大学化学工程学院河北唐山063009 乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司内蒙古乌兰察布012000 煤基低碳能源国家重点实验室河北廊坊065001

分别以N-甲基吡咯烷酮和洗油为溶剂，对褐煤进行高温萃取制备无灰煤，并采用傅里叶红外光谱、固态13C核磁和热重法等手段对无灰煤进行表征。无灰煤较原料煤的氧含量降低，热值增加，含有大量的芳香族结构。无灰煤可以应用于配煤炼焦，... 详细信息

分别以N-甲基吡咯烷酮和洗油为溶剂，对褐煤进行高温萃取制备无灰煤，并采用傅里叶红外光谱、固态13C核磁和热重法等手段对无灰煤进行表征。无灰煤较原料煤的氧含量降低，热值增加，含有大量的芳香族结构。无灰煤可以应用于配煤炼焦，当配入质量分数为10%时，可使混煤软化点降低70～80℃，塑性区间增大，并使所成焦炭反应性降低约1个百分点，反应后强度增加3.6个百分点。

关键词：褐煤溶剂萃取无灰煤表征配煤炼焦

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褐煤制备无灰煤的工艺研究

煤炭科学技术 2014年第S1期42卷 288-290,296页

作者：王蕾樊丽华侯彩霞殷甲楠梁英华河北联合大学化学工程学院河北唐山063009

为拓宽褐煤利用范围,以褐煤为原料,研究了无灰煤的制备工艺,考察了反应温度、溶剂种类、反应时间和固液比对萃取率和无灰煤灰分的影响。试验结果表明,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,反应温度360℃、反应时间1 h、固液比4∶200的条件下,... 详细信息

为拓宽褐煤利用范围,以褐煤为原料,研究了无灰煤的制备工艺,考察了反应温度、溶剂种类、反应时间和固液比对萃取率和无灰煤灰分的影响。试验结果表明,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,反应温度360℃、反应时间1 h、固液比4∶200的条件下,萃取率可达48.8%,无灰煤灰分为0.54%。通过红外光谱分析发现,反应过程发生非共价键断裂与氢键缔合,使得无灰煤性质优于褐煤,黏结性指数达到95.61。

关键词：无灰煤褐煤溶剂萃取萃取率

碱溶液改性ZSM-5分子筛直接催化合成气制低碳烯烃

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现代化工 2020年第3期40卷 126-130,136页

作者：林雄超李晓佳丁雄文罗萌殷甲楠中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

通过Na和K等碱金属溶液对ZSM-5载体进行离子交换改性,采用等体积浸渍法制备合成气制低碳烯烃铁基催化剂,采用N2吸附-脱附、SEM、XRD、TPR等测试手段对催化剂进行表征。在固定床催化反应装置中考察了铁基催化剂在纯氢气氛围中预还原4 h后... 详细信息

通过Na和K等碱金属溶液对ZSM-5载体进行离子交换改性,采用等体积浸渍法制备合成气制低碳烯烃铁基催化剂,采用N2吸附-脱附、SEM、XRD、TPR等测试手段对催化剂进行表征。在固定床催化反应装置中考察了铁基催化剂在纯氢气氛围中预还原4 h后,在325℃、1.5 MPa、气体空速为1200 h-1、V(H2)∶V(CO)=2∶1条件下进行合成气制低碳烯烃的催化性能研究。结果表明,改性后载体孔径变大,加速原料气在催化剂的内部扩散,产物烯烃可及时析出,避免二次反应生成烷烃,提高了CO的转化率和烯烃的选择性。通过碱金属对ZSM-5的改性,合成气的转化率可提高30%~40%,转化率与碱金属活性成正比。此外,催化剂的催化活性随KOH溶液浓度的增加先增加后降低,当KOH溶液浓度为0.1 mol/L时,CO+H2的转化率和烯烃的选择性均最高,分别为81.84%和49.67%。

关键词：合成气 ZSM-5分子筛低碳烯烃选择性

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以褐煤为原料的无灰煤制备工艺研究

煤炭转化 2014年第2期37卷 75-78页

作者：王蕾樊丽华侯彩霞殷甲楠梁英华河北联合大学化学工程学院河北唐山硕士生063009

以褐煤为原料研究无灰煤的制备工艺,考察了反应温度、溶剂种类、反应时间和固液比对萃取率和无灰煤灰分的影响.实验结果表明,以NMP为溶剂,反应温度360℃,反应时间1h,固液比4g∶200mL的条件下,萃取率可以达到48.8%,无灰煤的灰分为0.54%.... 详细信息

以褐煤为原料研究无灰煤的制备工艺,考察了反应温度、溶剂种类、反应时间和固液比对萃取率和无灰煤灰分的影响.实验结果表明,以NMP为溶剂,反应温度360℃,反应时间1h,固液比4g∶200mL的条件下,萃取率可以达到48.8%,无灰煤的灰分为0.54%.通过红外光谱分析发现,反应过程发生非共价键断裂与氢键缔合,使得无灰煤性质优于褐煤性质,黏结性指数G值达到95.61.

关键词：无灰煤褐煤溶剂萃取萃取率