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Study on the corrosion of refractory materials by coal blended with the extraction residue of direct coal liquefaction in a simulated gasification atmosphere

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Clean Energy 2021年第4期5卷 731-740页

作者： baozi peng Shixian Zhao Zhen Liu National Institute of Clean and Low Carbon Energy Beijing 102211China State Key Laboratory of Advanced Refractories Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co.Ltd.Luoyang 471039 HenanChina

Utilizing the extraction residue(ER)of direct coal liquefaction residue as a gasification feedstock has significant economic *** the characteristic of high ash and iron in the ER would increase the risk of corrosion of the refractory materials and affect the long-term operation of the *** this work,corrosion experiments of molten slag derived from a mixture of 20 wt%ER and 80 wt%coal on a high-chromia refractory brick and SiC brick were carried out using a rotary-drum furnace in a simulated gasification *** experimental results show that the viscosity of the poured slag is larger as compared to the initial ash sample at the same temperature,which suggests that the viscosity-temperature relationship of the poured slag should be used as the reference for the operation temperature of the gasifier to ensure that the slag can flow during *** a high-chromia refractory brick,iron oxides in molten slag could react with Cr_(2)O_(3) in the refractory matrix but,because the aggregate was not found to be damaged,the damage to the matrix structure was the key factor for causing the corrosion of the high-chromia refractory *** iron was observed in the exposed SiC brick,which indicated that the reaction between the iron oxides in the slag and SiC occurred,forming metallic iron and SiO_(2).The corrosion of a SiC brick by molten slag depended mainly on the dissolution of Al_(2)O_(3) particles and the reaction between iron oxides in the molten slag and SiC ***,the high iron content in coal ash had a serious influence on the corrosion of refractory *** efforts need to be made on coal blended with ER as a gasification feedstock in the future.

关键词： corrosion gasification refractory slag direct coal liquefaction residue extraction residue

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气化熔渣对气流床气化炉操作影响的研究进展

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能源科技 2024年第1期22卷 71-74页

作者：王鹤武海龙杨传沓刘臻彭宝仔国家能源集团煤炭经营分公司北京100011 北京低碳清洁能源研究院北京102209

气流床气化技术由于采用液态排渣的方式,煤灰熔渣的性质对气化炉的操作条件和性能具有显著影响。基于煤灰熔渣对气化炉衬里的影响机理分析,从煤灰熔渣的熔融特性和黏温特性的影响因素方面探讨了气流床气化技术对煤灰化学组成的要求及确... 详细信息

气流床气化技术由于采用液态排渣的方式,煤灰熔渣的性质对气化炉的操作条件和性能具有显著影响。基于煤灰熔渣对气化炉衬里的影响机理分析,从煤灰熔渣的熔融特性和黏温特性的影响因素方面探讨了气流床气化技术对煤灰化学组成的要求及确定气流床气化炉操作窗口的方法和建议,为更好地设计和改进气流床气化技术,拓展煤种适应性提供理论指导。

关键词：气流床气化炉熔渣煤灰熔融特性黏温特性

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Dissociation behavior of (CH_4+C_2H_4) hydrate in the presence of sodium dodecyl sulfate

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Petroleum Science 2010年第1期7卷 112-117页

作者： peng baozi Sun Changyu Chen Guangjin Tang Xulong Liu peng Chen Jun Zhang Yanqin State Key Laboratory of Heavy Oil Processing China University of Petroleum Beijing 102249 China High Pressure Fluid Phase Behavior ＆ Property Research Laboratory China University of Petroleum Beijing 102249 China

Separation of a mixture of CH4＋C2H4 gas by forming hydrate in ethylene production has become of interest, and the dissociation behavior of （CH4＋C2H4） hydrate is of great importance for this process. The hydrate formation rate could be increased by adding a small amount of sodium dodecyl sulfate （SDS） into water. In this work, the kinetic data of CH4（18.5 mol%）＋C2H4（81.5 tool%） hydrate decomposition in the presence of 1000 mg.L-~ SDS at different temperatures and pressures were measured with the depressurizing method using a sapphire cell apparatus. The experimental results show that the dissociation rate of （CH4＋C2H4） mixed gas hydrate was large at high temperature and low pressure, and temperature had great influence on the dissociation rate at high pressure. A kinetic model for hydrate dissociation was proposed and the calculated results from the kinetic model were in good agreement with the experimental data. The activation energy for dissociation of the （CH4＋C2H4） mixed gas hydrate was determined to be 43.9 kJ-mol-~, which is lower than that of methane （81.0 ***-~） and ethane （104.0 kJ＇mol-~） hydrate in water （Clarke and Bishnoi, 2004）. As the similar molecular dimensions between ethane and ethylene, the close activation energy need to be provided for ethylene hydrate dissociation. The obtained activation energy of the （CH4＋C2H4） mixed gas hydrate dissociation indicates that the dissociation of the （CH4＋C2H4） mixed gas hydrate is easier than that of pure CH4 or C2H4 gas hydrate.

关键词： Methane ethylene hydrate dissociation SDS

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Hydrate film growth at the interface between gaseous CO_2 and sodium chloride solution

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Science China Chemistry 2009年第5期52卷 676-682页

作者： peng baozi, SUN ChangYu, CHEN GuangJin, YANG LanYing, ZHOU Wei & PANG WeiXin State Key Laboratory of Heavy Oil Processing, China University of Petroleum, Beijing 102249, China State Key Laboratory of Heavy Oil Processing China University of Petroleum Beijing 102249 China

Greenhouse gas CO2 has become a serious problem for human beings. The hydrate technology has been considered as a possible approach to sequester CO2. In this work, the lateral growth rates of a CO2 hydrate film in aqueous NaCl solutions of different concentrations were measured by means of suspending a single gas bubble in liquid. The results show that the film growth rates depended on not only the driving force, but also the NaCl concentration, and the film growth rates decreased with the increasing NaCl concentration. The simple relationship vf ∝ΔT5/2 could be used to correlate the hydrate film growth rate of a CO2 + NaCl + water system by introducing a NaCl concentration-dependent coefficient. The film thickness was investigated experimentally and evaluated theoretically; the results show that it became thicker at a higher NaCl concentration when the temperature and pressure were specified. In addition, a series of interesting phenomena, such as the occurrence of double hydrate films, were displayed and discussed.

关键词： hydrate interfaces hydrate film growth carbon dioxide sodium chloride

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乙烯水合物膜生长动力学

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化工学报 2006年第8期57卷 1865-1870页

作者：罗虎陈光进彭宝仔中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

利用显微放大技术测定了不同温度(274.1～280.1K)、压力(0.80～4.38MPa)下乙烯水合物膜在乙烯气泡表面生长的动力学数据,采用量纲1Gibbs自由能差作为推动力对数据进行关联建模,得到了乙烯水合物膜生长动力学模型,并回归出乙烯水合物膜... 详细信息

利用显微放大技术测定了不同温度(274.1～280.1K)、压力(0.80～4.38MPa)下乙烯水合物膜在乙烯气泡表面生长的动力学数据,采用量纲1Gibbs自由能差作为推动力对数据进行关联建模,得到了乙烯水合物膜生长动力学模型,并回归出乙烯水合物膜生长表观活化能为61.23kJ·mol-1,指前因子为6.76×1011mm2·s-1,同时,考察了在不同温度下压力对乙烯水合物膜生长速率的影响.

关键词：乙烯水合物动力学悬浮气泡

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用界面张力法测定CO_2与原油的最小混相压力

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石油学报 2007年第3期28卷 93-95页

作者：彭宝仔罗虎陈光进孙长宇中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249

采用悬滴法，测定了在模拟地层温度为356．5K、压力为8．54～23．43MPa时的CO2与原油间的界面张力。实验发现，CO2与原油间的界面张力随压力的增加近似呈线性下降趋势。对该数据进行了线性回归，并用外推法计算出当界面张力为零时的最... 详细信息

采用悬滴法，测定了在模拟地层温度为356．5K、压力为8．54～23．43MPa时的CO2与原油间的界面张力。实验发现，CO2与原油间的界面张力随压力的增加近似呈线性下降趋势。对该数据进行了线性回归，并用外推法计算出当界面张力为零时的最小混相压力为24．17MPa，与实验观测达到一次接触混相状态时的压力（23．43MPa）相比，相对误差为3．16％。采用界面张力确定CO2与原油间的最小混相压力，既可通过直接观测接触混相状态确定，也可利用所测界面张力数据进行估算，操作简单易行，且耗时少。

关键词：悬滴法界面张力 CO2混相驱最小混相压力测定方法

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气体热载体法煤热解动力学研究

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燃料与化工 2015年第5期46卷 1-4页

作者：彭宝仔北京低碳清洁能源研究所北京102211

采用热重分析和气体热载体实验考察了准东煤和神木煤的热解动力学特性,并根据热解动力学模型确定动力学参数。随热解温度的升高,反应停留时间对半焦收率及半焦挥发分的影响逐渐减小;煤热解活化能与反应停留时间、煤粒径大小均相关。研... 详细信息

采用热重分析和气体热载体实验考察了准东煤和神木煤的热解动力学特性,并根据热解动力学模型确定动力学参数。随热解温度的升高,反应停留时间对半焦收率及半焦挥发分的影响逐渐减小;煤热解活化能与反应停留时间、煤粒径大小均相关。研究结果对于煤热解工艺工业化具有参考意义。

关键词：煤热解热重分析动力学特性

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界面消失技术确定注CO_2驱油混相条件

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石油与天然气化工 2013年第6期42卷 624-628页

作者：彭宝仔张倩北京低碳清洁能源研究所中海油研究总院

重新回收温室气体CO2注入地层原油进行混相驱油是实现CO2封存和利用的主要途径之一,但其最小混相压力(MMP)被认为是该技术的一个关键参数。采用悬滴法测定了CO2和4种不同地层原油之间的界面张力,并直观地确定了4种不同地层原油注CO2驱油... 详细信息

重新回收温室气体CO2注入地层原油进行混相驱油是实现CO2封存和利用的主要途径之一,但其最小混相压力(MMP)被认为是该技术的一个关键参数。采用悬滴法测定了CO2和4种不同地层原油之间的界面张力,并直观地确定了4种不同地层原油注CO2驱油的MMP分别为:24.12MPa、24.81MPa、26.87 MPa和31.69 MPa。同时,采用多项式外延法确定各自的MMP,对比发现外延法确定的MMP误差均在3.0%以内,且MMP越高,误差越小。该实验表明,采用界面消失技术确定MMP具有操作简单、耗时少、成本低、准确度高等特点。

关键词： CO2 界面张力驱油混相最小混相压力

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高温熔渣对水煤浆气化炉锥底砖损蚀机理

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洁净煤技术 2023年第S2期29卷 624-628页

作者：鲍金源淡树林刘克存刘臻彭宝仔国能榆林化工有限公司陕西榆林719319 北京低碳清洁能源研究院北京102211

水煤浆气化炉锥底砖短寿命是制约气化炉长周期稳定运行的关键共性问题之一,锥底砖的损蚀极易造成气化炉内激冷环和下降管损坏。通过对某厂3000 t/d GE气化炉入炉煤和排出渣的分析,表明在相同温度下,排出渣的黏度比入炉煤灰黏度更高,考... 详细信息

水煤浆气化炉锥底砖短寿命是制约气化炉长周期稳定运行的关键共性问题之一,锥底砖的损蚀极易造成气化炉内激冷环和下降管损坏。通过对某厂3000 t/d GE气化炉入炉煤和排出渣的分析,表明在相同温度下,排出渣的黏度比入炉煤灰黏度更高,考虑到排出渣更接近气化炉真实熔渣组成,建议气化炉排渣操作以排出渣黏温特性为参考;而采用XRD、SEM及EDS等对其损蚀后的锥底砖分析,表明该入炉煤在锥底砖表面的挂渣主要为拉长石和透辉石,高温熔渣对锥底砖有很强渗透性,且对Cr_(2)O_(3)和ZrO_(2)具有一定溶解性,对锥底砖的侵蚀主要表现在高铬砖基质上,因此熔渣对基质的破坏是锥底砖损蚀的关键。此外,在锥底砖内部发现多处裂缝,分析表明:裂缝中主要物质为磷酸钙(Ca_(3)P_(2)O_(8))和钙长石(CaAl_(2)Si_(2)O_(3)),发现磷酸钙证实该锥底砖的基质中可能含有残存的磷酸铝(AlPO_(4)),使熔渣中CaO与磷酸铝(AlPO_(4))反应生成磷酸钙和氧化铝;而由于磷酸钙和钙长石的生成使渗透在高铬砖基质中的CaO和SiO_(2)的质量比降低,导致富余的SiO_(2)与高铬砖中单斜氧化锆反应生成锆英石,造成单斜氧化锆失去改善高铬砖抗热震性的功能。

关键词：熔渣锥底砖水煤浆气化炉损蚀机理

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基于统计过程控制的干粉气化炉新煤种试烧效果分析

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煤炭工程 2023年第12期55卷 173-177页

作者：严巍王潇王军委刘臻彭宝仔国能销售集团华东能源有限公司上海200025 北京低碳清洁能源研究院北京102211

因气化原煤本身的不均匀性,干煤粉气化炉在操作过程中不可避免地存在某些工艺参数波动,进而影响气化炉运行稳定性。为了定量评估神优3新煤种在干粉气化炉试烧中的稳定性,选择受控率和影响粉煤加压气化过程稳定性的主要工艺参数,对干粉... 详细信息

因气化原煤本身的不均匀性,干煤粉气化炉在操作过程中不可避免地存在某些工艺参数波动,进而影响气化炉运行稳定性。为了定量评估神优3新煤种在干粉气化炉试烧中的稳定性,选择受控率和影响粉煤加压气化过程稳定性的主要工艺参数,对干粉气化炉气化过程进行统计过程控制分析。研究表明,气化过程主要工艺参数的受控率均在95%以上,四台干粉气化炉整体运行稳定性较好。进一步提升气化运行稳定性,可调整气化炉压力和有效气含量的控制范围,改进煤粉流量和甲烷含量的分析测量精度,优化气化炉结构。统计过程控制分析方法可用于分析、发现干粉气化炉运行关键工艺参数的波动,从而为气化炉生产过程提供指导。

关键词：煤气化统计过程控制干粉气化炉受控率过程能力指数

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