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热解和加氢热解煤焦油的组成和煤结构的关系

燃料化学学报 1997年第6期25卷 560-565页

作者：陈皓侃李保庆张碧江中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

用色谱质谱联用技术测定了兖州烟煤和红庙褐煤在氮气下热解和加氢热解焦油的组成。在４５０℃～６５０℃的温度范围内考察了温度对热解和加氢热解苯类、酚类、萘类化合物产率的影响。结果表明兖州煤热解和加氢热解焦油中的正构烷烃以Ｃ... 详细信息

用色谱质谱联用技术测定了兖州烟煤和红庙褐煤在氮气下热解和加氢热解焦油的组成。在４５０℃～６５０℃的温度范围内考察了温度对热解和加氢热解苯类、酚类、萘类化合物产率的影响。结果表明兖州煤热解和加氢热解焦油中的正构烷烃以Ｃ８～Ｃ１０占优势，红庙煤中以Ｃ１７～Ｃ２０占优势。从热解产物看兖州煤和红庙煤的主体分子结构有着显著差别，兖州煤主要以稠环芳烃为主，其中的氧以氧杂环的形式掺杂在稠环结构中；红庙煤含有较多的酚羟基、酮、醚等官能团与碳骨架相连。加氢热解可以有效的脱除焦油中含氧、含硫官能团，改善焦油质量。

关键词：焦油组成热解加氢热解煤结构煤焦油

农业废弃物加氢热解联合挥发分催化加氢制燃料油

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农业工程学报 2024年第15期40卷 164-173页

作者：平济舟邓云棋王杰华东理工大学能源化工系上海200237

利用农业废弃物生产燃料油是“双碳”背景下富有吸引力和挑战性的课题。该研究在两段加压固定床反应器上进行了生物质加氢热解联合挥发分催化加氢转化试验,由生物质加氢热解(压力5.0 MPa、升温速率15℃/min、终温700℃)产生的挥发分通过... 详细信息

利用农业废弃物生产燃料油是“双碳”背景下富有吸引力和挑战性的课题。该研究在两段加压固定床反应器上进行了生物质加氢热解联合挥发分催化加氢转化试验,由生物质加氢热解(压力5.0 MPa、升温速率15℃/min、终温700℃)产生的挥发分通过NiMo-HZSM-5层进行催化加氢(压力5.0 MPa、温度320℃)实现生物油提质;研究了3种农业废弃物玉米秸秆、棉花秸秆和花生秸秆的产油特征,借助水洗和酸洗预处理的方法、并采用纤维素和木质素模型化合物考察了不同纤维组成的影响。结果得到,3种农业废弃物的催化加氢生物油产率为10.3%~15.9%,生物油中脂肪烃占比达73.0%~84.8%,几乎不存在含氧化合物和含氮化合物。3种农业废弃物经水洗后脱除部分中性溶解物后,其催化加氢生物油产率提高至18.1%~18.5%;经酸洗后主要残留纤维素和木质素,其催化加氢生物油产率相比水洗又有所提高。模型化合物的研究揭示,纤维素可获得产率较高的富含环戊烷、环己烷和十氢萘类脂环烃化合物的催化加氢生物油,而木质素的催化加氢生物油产率较低,倾向生成单环芳烃,也可生成环己烷和十氢萘类化合物,却不易生成环戊烷类化合物。该研究提供了利用农业废弃物高效生产燃料油的新技术途径。

关键词：农业废弃物纤维生物油加氢热解催化加氢

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兖州高硫煤的加氢热解脱硫及脱硫动力学

燃料化学学报 1997年第2期25卷 114-118页

作者：陈皓侃李保庆杨继礼尉迟唯李文孙成功中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

在加压热天平上，考察了氢气和氮气气氛下高硫煤的热解脱硫。利用气相色谱在线分析研究了硫化氢气体的逸出规律。结果表明，加氢热解比氮气下的热解有着更显著的脱硫作用，脱硫率可达９０％以上。而且加氢热解下６５％的脱除硫转化为气... 详细信息

在加压热天平上，考察了氢气和氮气气氛下高硫煤的热解脱硫。利用气相色谱在线分析研究了硫化氢气体的逸出规律。结果表明，加氢热解比氮气下的热解有着更显著的脱硫作用，脱硫率可达９０％以上。而且加氢热解下６５％的脱除硫转化为气相硫化氢，而氮气下热解则有８０％的硫转化为液相。两种气氛中硫化氢的逸出曲线都表现为两个峰，低温峰来源于脂肪族含硫化合物中硫的脱除，高温峰来源于硫铁矿和噻吩类含硫化合物中硫的脱除。动力学处理表明，对应于硫化氢的脱除峰，兖州煤的加氢热解和氮气下的热解脱硫过程宏观上可分为两段。采用简单的总包一级反应模型对脱硫动力学参数进行了计算。

关键词：高硫煤加氢热解热解脱硫动力学

煤岩显微组分加氢热解过程中含硫气体逸出特性

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中国矿业大学学报 2012年第5期41卷 800-804页

作者：孙庆雷林云良祝贺程传格陈立宗李恩霞山东省科学院山东省分析测试中心山东济南250014

在热天平上进行了兖州煤及其显微组分加氢热解的TG-MS实验,研究了氢气气氛下兖州煤及其显微组分的热失重特征和加氢热解含硫气体的逸出特征.结果表明,镜质组在470℃左右有较强的H2S和COS逸出,惰质组较低,而惰质组在570℃左右有较强的H2S... 详细信息

在热天平上进行了兖州煤及其显微组分加氢热解的TG-MS实验,研究了氢气气氛下兖州煤及其显微组分的热失重特征和加氢热解含硫气体的逸出特征.结果表明,镜质组在470℃左右有较强的H2S和COS逸出,惰质组较低,而惰质组在570℃左右有较强的H2S和COS逸出,镜质组则基本没有,说明镜质组中有机脂肪硫含量较高而惰质组中黄铁矿硫含量较高.镜质组和惰质组不同的SO2逸出说明镜质组含有较高的脂肪硫和较少芳香硫,而惰质组则含有较少脂肪硫和较高的芳香硫.镜质组比惰质组有较高的C4H4S和C8H6S逸出,说明镜质组中的噻吩环和苯并噻吩环有较多的以弱的桥键与煤主体结构相连,而惰质组中的噻吩环和苯并噻吩环多与缩合芳香体系缩聚在一起,热稳定性较高,难以断裂分解.各种含硫气体不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组中硫存在形态和含量的差异而导致的镜质组和惰质组在加氢热解过程中硫的不同变迁规律.

关键词：兖州煤加氢热解含硫气体逸出特征

内在矿物质对褐煤加氢热解过程中氮迁移的影响

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 335-344页

作者：郑盼盼杜玉杰王永刚林雄超汪心想耿耿左孟迪河南省化工研究所有限责任公司河南郑州450052 河南省科学院质量检验与分析测试研究中心河南郑州450046 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

阐明内在矿物质对褐煤加氢热解过程中氮迁移的影响对建立褐煤梯级利用过程中含氮物质污染控制方法,实现褐煤的清洁高效利用具有十分重要的指导意义。研究采用固定床反应器进行胜利褐煤加氢热解试验,考察0.1~3 MPa下内在矿物质对煤中氮... 详细信息

阐明内在矿物质对褐煤加氢热解过程中氮迁移的影响对建立褐煤梯级利用过程中含氮物质污染控制方法,实现褐煤的清洁高效利用具有十分重要的指导意义。研究采用固定床反应器进行胜利褐煤加氢热解试验,考察0.1~3 MPa下内在矿物质对煤中氮向热解产物NH_(3)、HCN、N_(2)、焦油氮和半焦氮中迁移的影响以及半焦中氮官能团生成的影响。分别采用紫外分光光度计、气相色谱仪和元素分析仪分析气相中的NH_(3)、HCN、N_(2)以及焦油氮和半焦氮,采用X光电子能谱仪(XPS)表征半焦中的氮官能团。结果表明:胜利褐煤加氢热解过程中,内在矿物质催化煤中氮向NH_(3)和N_(2)迁移;内在矿物质对煤中氮向HCN迁移的影响受热解压力影响,压力为0.1 MPa时,内在矿物质明显阻碍煤中氮向HCN迁移,而压力为1~3 MPa时,内在矿物质基本不影响煤中氮向HCN迁移;内在矿物质阻碍煤中氮向半焦氮和焦油氮迁移;这是由于加氢热解过程中,内在矿物质降低煤热解反应的活化能,致使更多的自由基攻击煤中的含氮杂环,使较多的含氮杂环分解转化为了NH_(3)、N_(2)和HCN;热解反应活化能的降低促进了挥发分生成的增加,延长了挥发分从反应器中析出的时间,加强了挥发分的二次反应,进而促使挥发分中HCN和焦油氮发生二次反应生成NH_(3)。半焦中存在的内在矿物质提高了新生半焦的反应性,加速了半焦与吸附在半焦上的H的反应,促进新生半焦二次反应生成NH_(3)和N_(2)。内在矿物质促进热解半焦中吡啶型氮的生成而抑制半焦中季氮的生成。内在矿物质对褐煤加氢热解过程中氮迁移影响的研究结果将为褐煤的清洁高效利用技术的发展提供基础数据和技术支撑。

关键词：褐煤加氢热解氮迁移矿物质氮官能团

生物质供氢体协助低变质煤加氢热解提质的研究进展

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材料导报 2022年第9期36卷 68-75页

作者：周晶晶周军吴雷杨茸茸宋永辉张秋利西安建筑科技大学化学与化工学院西安710055 陕西省冶金工程技术研究中心西安710055 西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055

煤炭在我国能源结构中占据着举足轻重的地位,但其主流利用方式存在较大的能源浪费和环境污染等问题。生物质作为绿色可再生能源,具有廉价、挥发分高、氢碳比高等特点,但由于缺乏合理的有效利用,导致生物质中大量的氢组分被低端消费,造... 详细信息

煤炭在我国能源结构中占据着举足轻重的地位,但其主流利用方式存在较大的能源浪费和环境污染等问题。生物质作为绿色可再生能源,具有廉价、挥发分高、氢碳比高等特点,但由于缺乏合理的有效利用,导致生物质中大量的氢组分被低端消费,造成不必要的资源浪费。将低变质煤与生物质共热解,不仅改善了低变质煤的热解特性,提高了热解产品收率和质量,而且充分利用了生物质资源,缓解了环境污染,实现低变质煤资源和生物质资源高效清洁分级提质利用的“双赢”。目前,国内外在低变质煤和生物质共热解领域的研究主要集中在热解工艺优化、热解产品分布规律、共热解协同机制等方面。大量研究结果表明,热解温度、升温速率、生物质组成等因素会对共热解产物分布、产物收率及质量产生影响。此外,与传统热解相比,新型热解方式(如微波热解、红外热解等)均能显著提高热解效率,有效改善热解产物收率和质量,已引起国内外学者的高度关注。本文全面分析了农林产物、藻类、禽畜产物、城市垃圾等四类不同生物质供氢体协助低变质煤加氢热解反应的产物特性,探讨了共热解过程中碱金属的催化作用、自由基反应和挥发分的二次反应等协同作用机制,介绍了新型微波热解、红外热解技术进展及特性。最后,展望了生物质供氢体协助低变质煤加氢共热解的发展前景。

关键词：低变质煤生物质供氢体加氢热解热解方式增效提质

高硫煤加氢热解脱硫的研究Ⅰ.热解与加氢热解脱硫的对比

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燃料化学学报 1997年第5期25卷 347-352页

作者：陈皓侃李保庆张碧江中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

以兖州烟煤和红庙褐煤为考察对象，在加压固定床上压力为３ＭＰａ，温度从３５０～６５０℃范围内，研究了加氢热解以及氮气下热解过程中硫在半焦、焦油中的含量以及脱硫率和硫分布的变迁规律。实验表明，加氢热解比氮气下热解有着更好... 详细信息

以兖州烟煤和红庙褐煤为考察对象，在加压固定床上压力为３ＭＰａ，温度从３５０～６５０℃范围内，研究了加氢热解以及氮气下热解过程中硫在半焦、焦油中的含量以及脱硫率和硫分布的变迁规律。实验表明，加氢热解比氮气下热解有着更好的脱硫作用，有利于降低半焦中的硫含量。这种脱硫作用随煤种的不同而不同，尤其受到煤中矿物质的显著影响。因此红庙煤加氢热解焦油中硫含量显著降低，半焦的硫含量随温度的升高，先逐渐降低然后增加；而兖州煤一直呈下降趋势。ＸＲＤ分析表明，红庙煤在加氢热解条件下，碱性矿物质与Ｈ２Ｓ反应而产生的硫化物主要是ＦｅＳ和ＣａＳ。从兖州煤的脱硫率曲线可以得出，加氢热解不仅有利于易分解脂肪类含硫化合物的脱除，而且可以促使难分解噻吩芳香类含硫化合物的脱除。

关键词：高硫煤热解加氢热解脱硫

同方期刊数据库

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工艺参数对高硫煤加氢热解脱硫率的影响

化工学报 2005年第4期56卷 717-719页

作者：张国杰张永发谢克昌太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室山西太原030024

An orthogonal experiment design was adopted for studying the macroscopic reaction kinetics of sulfur removal of high sulphur coal *** experimental data of reaction desulfurization rate were analysed by margin and vari... 详细信息

关键词：脱硫动力学加氢热解

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高硫煤加氢热解脱硫研究

化学工程 2006年第4期34卷 55-58页

作者：张国杰张永发谢克昌太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室山西太原030024

在常压固定床上,温度450—750℃,氢气流速300—900 mL/m in和升温速度15℃/m in的实验条件下,对沟底高硫煤加氢热解脱硫的影响因素进行了研究。实验结果表明,适当增加氢气的流速,提高反应最终温度和延长停留时间,对高硫煤加氢热解脱硫... 详细信息

在常压固定床上,温度450—750℃,氢气流速300—900 mL/m in和升温速度15℃/m in的实验条件下,对沟底高硫煤加氢热解脱硫的影响因素进行了研究。实验结果表明,适当增加氢气的流速,提高反应最终温度和延长停留时间,对高硫煤加氢热解脱硫效率的提高和降低残留物中的硫质量分数都是有利的;利用气相色谱研究了硫化氢气体的逸出规律,随着热解温度的提高,硫化氢气体逸出曲线表现为2个峰。研究认为,高温峰源于硫铁矿和噻吩类含硫化合物中硫的脱除,而低温峰源于脂肪族含硫化合物硫的脱除。煤脱硫反应的热力学也表明,随热解温度升高煤加氢热解脱硫分为2段。

关键词：高硫煤加氢热解脱硫热力学