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不同管线钢在电化学充氢状态下的断裂性能

金属热处理 2014年第7期39卷 47-49页

作者：陈钢王莉萍山西高碳能源低碳化利用研究设计院山西太原030006

通过对Q235和TP80CQJ两种材料进行静态电化学试验,对其在充氢和未充氢条件下的氢含量、抗拉强度、断面收缩率、伸长率进行分析,并分析其断口形貌。试验发现,Q235和TP80CQJ管线钢在电化学充氢状态下,吸氢质量分数分别为2.162×10-6和2.18... 详细信息

通过对Q235和TP80CQJ两种材料进行静态电化学试验,对其在充氢和未充氢条件下的氢含量、抗拉强度、断面收缩率、伸长率进行分析,并分析其断口形貌。试验发现,Q235和TP80CQJ管线钢在电化学充氢状态下,吸氢质量分数分别为2.162×10-6和2.180×10-6,充氢使Q235和TP80CQJ钢的强度及塑性均下降,脆性增加。

关键词：管线钢电化学充氢断裂

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焦炉煤气低温换热式甲烷化反应器性能研究

现代化工 2017年第6期37卷 158-160,162页

作者：陈钢屈江文李琨杰山西省国新能源发展集团有限公司山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司

基于焦炉煤气低温换热式甲烷化工艺进行试验,考察了其核心装置低温换热式甲烷化反应器在甲烷化过程中的运行情况。试验结果表明,该反应器在升温过程中控温精确;在连续1 000 h运行过程中,装置运行平稳,反应器出口气组成稳定,其中出口气中... 详细信息

基于焦炉煤气低温换热式甲烷化工艺进行试验,考察了其核心装置低温换热式甲烷化反应器在甲烷化过程中的运行情况。试验结果表明,该反应器在升温过程中控温精确;在连续1 000 h运行过程中,装置运行平稳,反应器出口气组成稳定,其中出口气中CO_2转化率大于98.0%,CO转化率大于99.8%,能够一步完成焦炉煤气甲烷化反应。同时,该反应器可在负荷为1 650~1 900 m^3/h下稳定运行。

关键词：焦炉煤气甲烷化低温换热反应器

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微波辅助铁催化低阶煤热解特性

煤炭学报 2020年第4期45卷 1519-1526页

作者：刘淑琴脱凯用王莉萍陈钢中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司山西太原030006

微波加热技术具有快速均匀、选择性加热和安全环保的优势,为煤炭高效分级转化利用提供了新途径。为研究微波辅助兼具介电响应和催化性能的金属组分Fe对低阶煤热解产品分布、气相组成及半焦碳微晶结构和介电性能的影响,在微波管式炉上对... 详细信息

微波加热技术具有快速均匀、选择性加热和安全环保的优势,为煤炭高效分级转化利用提供了新途径。为研究微波辅助兼具介电响应和催化性能的金属组分Fe对低阶煤热解产品分布、气相组成及半焦碳微晶结构和介电性能的影响,在微波管式炉上对酸洗后负载不同量Fe的华夏低阶煤进行了催化热解实验。借助向量网络分析仪、XRD、FT-IR、Raman和SEM表征了不同Fe负载量煤样微波热解半焦的物化性质。结果表明:Fe催化剂有效强化了煤样对微波的介电损耗,能够显著提高升温速率使得煤样在短时间内即可达到热解终温。微波优先与Fe催化剂作用可高效诱发煤大分子有机质催化裂解反应的发生,使得合成气(CO+H2)产量由酸洗煤样的221 mL/g明显提高至负载1%,3%和5%Fe煤样的273,394和457 mL/g。金属组分Fe的引入明显增大了热解半焦的介电损耗因子ε″r和损耗角正切值tanδ,进而充分增强了半焦以热能形式耗散微波能的能力。微波辅助Fe催化剂抑制了半焦基本结构单元横向的内部生长和纵向的结合缩聚,增大了芳香碳网的不规整度,促进了碳骨架结构中小芳香环体系和无定形碳含量的提升,将有利于增强半焦的气化反应活性。此外,微波辐照下Fe催化剂的引入有助于半焦孔隙结构的构筑,促进了半焦表面形态由平滑致密层状向疏松多孔状的发展。

关键词：微波热解低阶煤 Fe催化剂半焦结构介电性质

微波辅助铁催化华夏煤热解及煤焦结构演变特性

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煤炭学报 2021年第S02期46卷 1030-1041页

作者：脱凯用刘淑琴王莉萍陈钢马伟平牛茂斐刘欢郭巍中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司山西太原030006

微波热处理技术以其独特的快速均匀、选择性加热方式为基于热解转化的煤炭清洁高效利用提供了新途径。为研究微波辅助兼具催化活性和介电响应的Fe基催化剂对低阶煤热解升温和热失重特性、气体析出规律以及煤焦介电性能和碳微晶结构演变... 详细信息

微波热处理技术以其独特的快速均匀、选择性加热方式为基于热解转化的煤炭清洁高效利用提供了新途径。为研究微波辅助兼具催化活性和介电响应的Fe基催化剂对低阶煤热解升温和热失重特性、气体析出规律以及煤焦介电性能和碳微晶结构演变行为的影响,在微波管式热解炉上对华夏低阶煤进行了不同辐射时间下的Fe催化热解实验。借助矢量网络分析仪,N_(2)-吸附,FTIR,XRD,Raman和同步热分析仪等表征了煤焦物化性质。结果表明:引入Fe催化剂能够充分强化热解挥发分在5~15 min内的深度释放使得煤样呈现出更为明显的热失重。微波优先被Fe催化剂损耗可有效促进活性位点的生成,进而高效诱发了煤大分子官能团热裂解反应的发生,连续辐射5 min即可明显促进H_(2)和CO的快速生成,最终使得合成气产量由煤单独热解的198 mL/g显著提高至370 mL/g。煤微波辅助热解过程中Fe催化剂的引入有效抑制了煤焦芳香碳层的横向内部生长和纵向堆垛,进而显著提升了碳微晶不规整度以及丰富了碳骨架中的缺陷结构,有助于大幅提升煤焦气化反应速率使其气化反应指数增加4~5倍。Fe催化作用下挥发分的快速释放以及金属氧化物的生成充分强化了煤焦以热能形式耗散微波能的能力,进而使其介电损耗因子ε″_(r)在辐射10~20 min内呈现出大幅增加的突变。此外,微波辅助活性组分Fe能够侵蚀煤基质表面发挥造孔和扩孔作用,从而有利于煤焦高比表面积的形成以及发达孔隙结构的构筑。

关键词：微波热解 Fe催化剂低阶煤煤焦结构介电性质

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吸收剂促进作用下褐煤微波热解特性

煤炭学报 2017年第12期42卷 3280-3285页

作者：刘淑琴张彦军张超凡王莉萍陈钢中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司山西太原030006

微波加热技术具有高效、清洁、环保、安全等特点,为煤炭热解转化提供了一种新的发展方向。以乌兰察布褐煤为对象,测试了褐煤和不同微波吸收剂的介电性能,考察了不同微波吸收剂对褐煤微波加热的促进作用,研究了褐煤的微波热解特性,并初... 详细信息

微波加热技术具有高效、清洁、环保、安全等特点,为煤炭热解转化提供了一种新的发展方向。以乌兰察布褐煤为对象,测试了褐煤和不同微波吸收剂的介电性能,考察了不同微波吸收剂对褐煤微波加热的促进作用,研究了褐煤的微波热解特性,并初步探讨了微波热解机理。结果表明,褐煤吸波能力较差;在微波频率2 450 MHz和常温条件下,活性炭的介电性能最好,SiC、CuO次之,Fe_2O_3、褐煤最差;在微波吸收剂促进作用下,褐煤微波加热升温速率提高2~3倍,且活性炭性能最优,是褐煤微波热解较优的吸收促进剂;在活性炭促进作用下,微波热解效率显著提高,微波辐射12 min时,H_2,CH_4和CO产量分别为0.144,0.062和0.045 L/g。热解过程中,由于升温速率的大幅度提高,褐煤中部分官能团出现延迟裂解的现象,羧基、羰基、羟基开始大量裂解的温度分别为250,450,1 000℃左右,均高于常规热解。

关键词：褐煤微波热解介电性能官能团

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焦炉煤气低温换热式合成天然气中试试验

天然气化工—C1化学与化工 2017年第3期42卷 39-44页

作者：王莉萍屈江文卢燊陈钢山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司山西太原030006 山西省国新能源发展集团有限公司山西太原030006

介绍了焦炉煤气低温换热式合成天然气中试试验,试验规模为2000Nm^3/h,甲烷化反应连续运行1000h。运行结果表明,采用绝热反应段、冷激室和换热反应段相结合的新工艺,工艺简单、装置运行,出口气中一氧化碳和二氧化碳转化率分别达到99.9%和... 详细信息

介绍了焦炉煤气低温换热式合成天然气中试试验,试验规模为2000Nm^3/h,甲烷化反应连续运行1000h。运行结果表明,采用绝热反应段、冷激室和换热反应段相结合的新工艺,工艺简单、装置运行,出口气中一氧化碳和二氧化碳转化率分别达到99.9%和97.0%。同时Ni基甲烷化催化剂表现出良好的活性和选择性,具有多次开停车后稳定性好的性能。

关键词：焦炉煤气低温换热式甲烷化合成天然气中试试验

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低阶煤微波辅助催化热解焦油特性研究

煤炭科学技术 2019年第8期47卷 235-242页

作者：脱凯用王卓雅蒋本杰王莉萍陈钢刘淑琴中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司山西太原030006

为提升低阶煤热解焦油产品的品质,在微波管式热解炉内,考察了K、Ca和Fe对煤热解焦油生成特性的影响,研究了不同焦油产品的族组分分布和芳香烃组成结构的变化规律。结果表明:负载K、Ca和Fe的煤样会快速响应微波产生极化损耗和电导损耗,... 详细信息

为提升低阶煤热解焦油产品的品质,在微波管式热解炉内,考察了K、Ca和Fe对煤热解焦油生成特性的影响,研究了不同焦油产品的族组分分布和芳香烃组成结构的变化规律。结果表明:负载K、Ca和Fe的煤样会快速响应微波产生极化损耗和电导损耗,使得活性组分周围被选择性加热因而诱发焦油催化裂解反应进行。微波辅助金属组分可催化调节焦油族组分分布,K、Fe使苯及其衍生物含量分别增加了12.8%和25.15%,Ca使脂肪烃含量显著增加了212%。K、Ca和Fe显著促进了三环、四环芳烃的开环裂解并使得四环以上芳烃几乎消失,其中Fe可将三环芳烃芴、苊和菲及其衍生物含量分别降低62.68%,67.25%和58.33%,表明微波辅助金属组分改变了重质芳烃的裂解途径,促进了焦油产品的轻质化。

关键词：低阶煤催化热解微波加热煤焦油

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四种管线钢在电化学充氢状态下的特性

金属世界 2016年第6期 49-53,60页

作者：王莉萍山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司山西太原030006

石油、天然气管道输送多采用高压输送方式。输送管线在服役过程中,因腐蚀、阴极保护和输送的石油、天然气中含有少量的H2S等环境因素,氢不可避免地会渗入管线材料内,产生氢损伤氢脆,导致材料性能降低。文章通过动态电化学实验对四种材... 详细信息

石油、天然气管道输送多采用高压输送方式。输送管线在服役过程中,因腐蚀、阴极保护和输送的石油、天然气中含有少量的H2S等环境因素,氢不可避免地会渗入管线材料内,产生氢损伤氢脆,导致材料性能降低。文章通过动态电化学实验对四种材料充氢条件下氢含量、抗拉强度、断面收缩率、延伸率以及相应的材料断口形貌进行了分析。结果表明:四种材料中,Q 2 3 5钢的强度低,而N 8 0和P 11 0钢的强度高;当慢应变速率为1 0-6/s时,Q 2 3 5、T P 8 0 C Q J、N80和P110钢表现出不同的硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)敏感性;同时发现四种材料断裂的微观机制以解理小平面断裂为主要特征,当应变速率降低时,解理平面的面积增大,并出现明显的二次裂纹。

关键词：电化学充氢硫化物应力腐蚀开裂管线钢管线材料 Q235钢 P110钢慢应变速率特性

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沁水盆地山西组页岩气勘探前景

石油化工应用 2012年第12期31卷 1-3,14页

作者：王莉萍山西高碳能源低碳化利用研究设计院山西太原030006

通过野外地质调查、岩心观察、老井复查、分析测试等方法,研究沁水盆地山西组泥页岩的有机地球化学特征、储层特征、储量等,结果表明沁水盆地页岩气勘探前景较大。

关键词：页岩气沁水盆地山西组勘探前景