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煤间接液化柴油碳烟颗粒摩擦特性

石河子大学学报（自然科学版） 2022年第3期40卷 284-290页

作者：王建刘天霞康凯秦建北方民族大学化学与化学工程学院宁夏银川750021 化工技术基础国家民委重点实验室宁夏银川750021

煤间接液化柴油(F-T柴油)可直接应用在汽车发动机中,但其不完全燃烧产生的碳烟颗粒对发动机润滑系统的影响有待研究。本文在长时四球摩擦磨损试验机上研究F-T柴油碳烟(F-T DS)和0;柴油碳烟(DS)对10;白油摩擦学性能影响及其与传统抗磨添... 详细信息

煤间接液化柴油(F-T柴油)可直接应用在汽车发动机中,但其不完全燃烧产生的碳烟颗粒对发动机润滑系统的影响有待研究。本文在长时四球摩擦磨损试验机上研究F-T柴油碳烟(F-T DS)和0;柴油碳烟(DS)对10;白油摩擦学性能影响及其与传统抗磨添加剂的作用,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等分析F-T DS、DS对10;白油的摩擦磨损机理。结果表明:随着10;白油中F-T DS与DS添加量的增加,平均摩擦系数(AFC)与钢球的平均磨斑直径(AWSD)均先降低后增加,当F-T DS添加量为1.0%(wt)时降到最低,此时AFC为0.071,AWSD为0.442 mm, DS也在浓度1.0%(wt)时AFC达到最小值0.075,AWSD达到最小值0.448 mm。当F-T DS与DS为2.5%(wt)时,AFC和AWSD急剧增加,并且都高于10;白油。在添加硫磷双辛伯烷基锌盐(T204)后,含2种碳烟的油品AWSD均明显减少,T204添加浓度为0.4%(wt)时,2种碳烟的AFC和AWSD均达到最小,此时AWSD分别降低为0.292、0.288 mm,分别减少35.4%和37.1%。机理分析表明:T204与碳烟形成复杂、具有抗磨减摩作用的摩擦膜,T204加量超过0.8%(wt)时,碳烟会和T204分解产生的磷酸盐在摩擦过程中形成磨粒,使磨粒磨损变得严重。

关键词：煤间接液化柴油碳烟颗粒摩擦特性

镧化合物对煤间接液化柴油碳烟颗粒摩擦学特性的影响

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表面技术 2021年第10期50卷 246-254页

作者：刘天霞秦建康凯王建北方民族大学化学与化学工程学院银川750021 化工技术基础国家民委重点实验室银川750021

目的研究镧化合物对含煤间接液化柴油碳烟润滑油摩擦磨损性能的影响。方法利用四球长时摩擦磨损试验机,分别考察不同浓度氟化镧(La F_(3))和氧化镧(La_(2)O_(3))对含煤间接液化柴油碳烟(Fischer-Tropsch synthesis diesel soot,F-TDS)与... 详细信息

目的研究镧化合物对含煤间接液化柴油碳烟润滑油摩擦磨损性能的影响。方法利用四球长时摩擦磨损试验机,分别考察不同浓度氟化镧(La F_(3))和氧化镧(La_(2)O_(3))对含煤间接液化柴油碳烟(Fischer-Tropsch synthesis diesel soot,F-TDS)与0~#柴油碳烟(Diesel soot,DS)白油的润滑性能的影响,利用多功能万能工具显微镜、扫描电镜与能谱、X射线光电子能谱等仪器对磨斑直径、结构、形貌、组成及元素价态进行表征。结果在含F-T DS白油体系中,添加0.4%(质量分数)镧化合物La F_(3)或La_(2)O_(3)时,减摩抗磨效果最优,平均摩擦系数(AFC)分别为0.070、0.058,较未添加时(0.094)分别下降25.5%和38.3%,平均磨斑直径(AWSD)分别为0.4318、0.4207 mm,较未添加时减少了33.6%和35.2%。在含DS白油体系中,添加0.6%镧化合物La F_(3)或La_(2)O_(3)时,减摩效果最佳,AFC分别下降11%和16%;添加0.8%镧化合物时,抗磨效果最优,AWSD降幅分别为24.8%和33.7%,La_(2)O_(3)抗磨效果优于La F_(3)。结论添加少量镧化合物可以改善含F-TDS与DS白油的减摩抗磨效果。其减摩抗磨机理可能是,通过形成转移膜,或在摩擦进程中添加剂吸附在接触表面形成镧系边界润滑保护膜,改善了润滑状态,起到了减摩抗磨作用。

关键词：镧化合物煤间接液化柴油碳烟添加剂摩擦特性

煤直接液化柴油与煤间接液化柴油配比调和研究

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能源科技 2022年第1期20卷 73-78页

作者：蔡伟元余小兵中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司质量检验中心内蒙古鄂尔多斯017209

由于各自的性能特点,煤直接液化柴油与煤间接液化柴油单独作为柴油产品销售均不能满足GB 19147—2016《车用柴油》标准,对于高品质煤基柴油产品在更大地域范围销售和产业发展带来了影响和阻碍。通过对不同比例的煤直接液化柴油与煤间接... 详细信息

由于各自的性能特点,煤直接液化柴油与煤间接液化柴油单独作为柴油产品销售均不能满足GB 19147—2016《车用柴油》标准,对于高品质煤基柴油产品在更大地域范围销售和产业发展带来了影响和阻碍。通过对不同比例的煤直接液化柴油与煤间接液化柴油的实验室配比调和试验研究和润滑性改进剂的添加量试验,配比调和出了满足GB 19147—2016《车用柴油》国Ⅵ质量技术指标的5号、0号、-10号和-20号柴油产品。同时,按照体积1∶1进行了大批量的工业化配比调和验证,并对产品储罐中配比调和的合格柴油质量进行定期监测,证实了调和柴油产品在储存过程中,性质比较稳定。

关键词：煤直接液化柴油煤间接液化柴油配比调和

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煤间接液化柴油碳烟特性研究

河南大学学报（自然科学版） 2021年第1期51卷 75-82页

作者：康凯刘天霞王建秦建北方民族大学化学与化学工程学院宁夏银川750021 北方民族大学化工技术基础国家民委重点实验室宁夏银川750021

为研究煤间接液化柴油在发动机中不完全燃烧产生的碳烟颗粒对大气环境及发动机摩擦性能的影响,借助扫描电镜、热重分析仪、X射线光电子能谱仪、Raman光谱仪、傅立叶红外光谱仪、全自动微孔物理吸附和化学吸附分析仪、Zeta电位仪等仪器... 详细信息

为研究煤间接液化柴油在发动机中不完全燃烧产生的碳烟颗粒对大气环境及发动机摩擦性能的影响,借助扫描电镜、热重分析仪、X射线光电子能谱仪、Raman光谱仪、傅立叶红外光谱仪、全自动微孔物理吸附和化学吸附分析仪、Zeta电位仪等仪器研究了国能集团宁夏煤业有限责任公司煤间接液化柴油碳烟(coal fischer-tropsch synthesis diesel soot,CS)的颗粒形貌、内部纳米结构、表面官能团种类和含量、比表面积、热稳定性、分散性等特性,并与0#柴油碳烟(diesel soot,DS)进行对比.结果表明CS与DS都是由初级粒径为45~60 nm的纳米颗粒组成的团聚体;颗粒内部呈微细的石墨乱层结构,主要由无定型碳组成,CS石墨化程度高于DS;CS与DS主要组成元素为碳和氧,含少量氮和硫,二者碳骨架结构表面均带有一些含氧官能团,且CS的氧含量高于DS、比表面积小于DS、热稳定性要强于DS,CS在乙醇中团聚体的粒度范围和平均粒径小于DS.

关键词：煤间接液化柴油碳烟结构性能组成

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煤炭间接液化柴油发动机适用性研究

煤炭间接液化柴油发动机适用性研究

作者：荆家乐长安大学

学位级别：硕士

新型冠状病毒流行以来,我国石油进口依赖程度一直保持高位,国际形势动荡,原油价格大幅上涨,同时在汽车保有量剧增和节能减排的背景下,发展和研究煤制油可增强我国自主能源保障能力,促进煤炭清洁利用,在西部布局的产业可以促进地区经济... 详细信息

新型冠状病毒流行以来,我国石油进口依赖程度一直保持高位,国际形势动荡,原油价格大幅上涨,同时在汽车保有量剧增和节能减排的背景下,发展和研究煤制油可增强我国自主能源保障能力,促进煤炭清洁利用,在西部布局的产业可以促进地区经济发展和民族团结。在煤炭间接液化柴油中掺入低成本的醇类燃料,可有效降低内燃机排放,并减少生产成本,提高燃料再生性。为了探索煤炭间接液化柴油/化石柴油混合燃料的性能以及在混合燃料中掺入正丁醇/正戊醇的影响,本文配置了两种二元混合燃料F2D8和F4D6(F-T柴油体积占比分别为20%和40%),两种三元混合燃料F2D8B1和F2D8P1(在F2D8的基础上分别添加10%丁醇和戊醇),与D100(化石柴油)一起进行了理化性质试验。在YC6G270涡轮增压进气中冷高压共轨直喷柴油机上使用了D100、F2D8和F4D6三种燃料进行了负荷特性试验,分析了F-T柴油与0号柴油掺混对柴油机经济性、排放性和燃烧特性的规律;并燃用D100、F2D8、F4D6、F2D8B1和F2D8P1五种燃料分析不同喷射时刻和转速下对发动机的经济性和排放性影响,得出以下结论:(1)理化特性方面,F2D8和F4D6粘度比D100低,低热值比D100高,馏程比D100低,密度比D100低。F2D8B1和F2D8P1粘度比F2D8低,低热值比F2D8高,馏程比F2D8低,密度比F2D8低。(2)负荷特性时,与D100相比,F2D8和F4D6在小负荷时的燃油消耗率分别平均降低2.5%、6.26%;小负荷时,CO、HC和烟度排放相差不大,大负荷时有所降低,NOx在中小负荷时改善明显,颗粒物粒子总浓度较高,并且几何平均直径较小,成核率高。F2D8和F4D6在燃烧时缸压、压力升高率和放热率均高于D100。(3)与F2D8相比,F2D8B1和F2D8P1的燃油消耗率均较高,F2D8B1最高。F2D8B1的烟度排放最低,F2D8P1的排放烟度低于F2D8。NOx排放F2D8B1最高,F2D8P1次之。F2D8B1和F2D8P1的颗粒物粒子几何平均直径较低,排放总浓度和成核率较高。

关键词：煤间接液化柴油混合燃料负荷特性燃烧特性排放特性

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煤制油的喷雾及燃烧排放性能试验研究

内燃机工程 2015年第3期36卷 26-32页

作者：代玉利裴毅强秦静张建业安彦召天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

应用复合激光诱导荧光（planarlaserinducedexciplexfluoresence，PLIEF）技术研究了不同喷油压力下，煤直接液化柴油（directcoalliquefactiondieseI，DCLD）、煤间接液化柴油（F—T）和欧Ⅳ柴油（dieseIfuel，DF）的喷雾特性，同时在一台由重型六缸高压共轨柴油机改装而成的单缸机上进行了三种燃油的燃烧及排放试验。研究结果表明：两种煤制油与DF的喷雾特性比较接近，DCLD的喷雾前锋贯穿距离大于DF（平均增大了4．43％），而F—T与DF相当，两种煤制油的喷雾锥角均略大于DF，随着喷油压力的增大，啧雾前锋贯穿距离和锥角有所增大。在低负荷时（IMEP=0．5MPa）三种燃油燃烧相位和放热峰值有所差别；随着负荷的增加（IMEP=1．0～1．5MPa），三种燃油的燃烧特性差异减小。F—T的四种常规排放物均低于DF；而DCLD的碳烟排放低于DF，HC、CO和NOx排放在低负荷时高于DF，中高负荷时Co和NOx排放与DF差别不大，HC排放略低于DF。

关键词：内燃机煤直接液化柴油煤间接液化柴油喷雾燃烧排放

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煤制油的喷雾燃烧及排放特性实验研究

煤制油的喷雾燃烧及排放特性实验研究

作者：代玉利天津大学

学位级别：硕士

论文对煤制油（煤直接液化柴油：DDCL，煤间接液化柴油：F-T柴油）作为车用替代能源的相关问题进行了研究。分析了两种煤制油理化特性与欧IV柴油（DF）的差异;在定容弹上进行了煤制油与DF的喷雾特性对比研究;在发动机台架上进行了煤制油... 详细信息

论文对煤制油（煤直接液化柴油：DDCL，煤间接液化柴油：F-T柴油）作为车用替代能源的相关问题进行了研究。分析了两种煤制油理化特性与欧IV柴油（DF）的差异;在定容弹上进行了煤制油与DF的喷雾特性对比研究;在发动机台架上进行了煤制油与DF的燃烧排放特性对比研究，主要研究内容及结果如下： 1煤制油理化特性方面： DDCL的密度比DF高5.27%，F-T柴油比DF低7.36%;DDCL的热值比DF仅低0.79%，F-T柴油比DF高1.89%;DDCL的十六烷值比DF低12.72%，F-T柴油比DF高40.5%;两种燃油均主要由饱和烃构成，芳烃的含量极少;两种煤制油的馏程温度和粘度相对于DF较低，几乎不含硫。基于两种煤制油的特点，将两种煤制油互配，并选出DDCL:F-T柴油=3:1的混合油进行喷雾、燃烧及排放实验。 2喷雾特性方面： DDCL喷雾前锋贯穿距离大于DF，F-T柴油与DF相差不大，两种煤制油的喷雾锥角要略大于DF，混合煤制油的喷雾前锋略大于DF，喷雾锥角差别不大，几种燃油的喷雾前锋贯穿距离和锥角与DF虽有所差别，但差别较小;随着喷射压力的提高和喷孔直径的增大，几种燃油的喷雾前锋贯穿距离和锥角随之增大，随着环境密度的提高，喷雾前锋贯穿距离减小，锥角增大。 3燃烧特性方面：在低负荷时（IMEP=5bar），DDCL的滞燃期比DF长，预混放热量和预混放热峰值比DF的高，压力升高率较高且对应的曲轴转角靠后，F-T柴油表现的燃烧特性与DDCL相反。随着负荷增大（IMEP=7.5-15bar），煤制油和DF燃烧特性的差异逐渐减小。改变喷油时刻不能使煤制油的燃烧特性与DF接近，但将两种煤制油按一定的比例混合（DDCL:F-T柴油=3:1）得到的混合煤制油的燃烧特性与DF的差异较小。 4排放特性方面：测试工况内，F-T柴油的NOx排放量比DF小，DDCL的比DF略高;F-T柴油和DDCL的Soot排放分别平均降低了37.31%和19.2%;F-T柴油的HC排放量比DF低（平均低13.14%），而DDCL在低负荷时比DF稍高，中等负荷时接近，高负荷时略低于DF;F-T柴油的CO生成量比DF低（平均低11.19%），DDCL比DF高（平均高11.03%），随着负荷的增大三者的CO的排放量逐渐接近;混合煤制油的四种污染物的排放量均低于DF。测试结果表明燃用煤制油并没有造成某种非常规排放物的大规模增长，与DF处于同一量级。

关键词：煤直接液化柴油煤间接液化柴油喷雾燃烧排放