煤与木屑共液化的动力学模型

基于煤与木屑以及高分子的中间产物和最终产物结构的不均匀性及煤与木屑中包含大量的顺序和平行反应的事实,提出一个模拟煤与木屑共液化的反应动力学模型。该模型认为煤与木屑共液化经历了以下过程;煤与木屑裂解生成沥青烯、前沥青烯和小分子的气态产物;沥青烯与前沥青烯进一步转化生成油,反应的活化能分别为59.8KJ/mol、43.7KJ/mol和84.0KJ/mol。其中,在一定的反应条件下煤与木屑以及沥青烯与前沥青烯均分为两部分;即可反应部分和不可反应部分,由此得到的理论值与实验值能够较好地吻合。     

神华煤加氢液化动力学研究

以神华煤为原料,四氢萘为溶剂,在微型反应釜中进行了神华煤加氢液化动力学研究,并建立了动力学模型。研究结果表明：在反应起始阶段,煤主要转化为前沥青烯和沥青烯,有少量油气存在。随反应时间的延长,前沥青烯和沥青烯产率出现最大值,油气产率逐渐增加。所建立的动力学模型能合理拟合350~440 ℃范围内神华煤液化动力学过程,其反应速率常数为0.001 8~0.041 6 min-1,表观活化能为29.11～46.45 kJ/mol。     

合成气气氛下含水量对锡林浩特煤液化性能的影响

在合成气气氛下考察了含水量对锡林浩特煤液化性能的影响。结果表明：在合成气气氛下,煤中适当含水可促进煤在液化过程中的转化。当含水量为7.5%（质量分数）时,锡林浩特煤的液化转化率最高,为84.59%;当煤中含水量较高时,煤的转化率明显降低。此外,煤中适当含水更有利于水煤气变换反应的进行。当含水量为7.5%时,合成气中的CO转化率最高,为26.00%;但随着煤中含水量的增加,CO转化率降至16.93%。通过沥青烯与前沥青烯的红外光谱发现：沥青质中存在大量羟基,煤中的水促进了煤中官能团侧链断裂;但当煤中含水量大于15.0%时,沥青质发生缩聚反应导致煤的液化产率有所降低。     

煤加氢液化反应的研究

本文研究了煤的加氢液化反应,考察了从中试装置得到的循环油催化预加氢和含硫化氢的反应气体对煤液化的影响,得到如下结果: 1.循环油预加氢后能使煤的液化转化率提高约10%。最佳条件为435℃,H_2冷压90巴和30分钟,煤的转化率可达80%,其中沥青烯产率50%,油产率28%,气体产率2%。若在此条件下再添加钴-铝催化剂,油产率可增加到42%。2.H_2S与H_2、CO和Ar混合对煤液化有促进作用,煤的转化率比单独用H_2、CO和Ar高5—10%。3.讨论了煤加氧液化机理。对煤→沥青烯→油这一简化的反应方程式计算了反应速度常数K_1,K_2和活化能E_1,E_2。E_1 16大卡/摩尔,E_3 24大卡/摩尔,与文献符合。     

煤中前沥青烯与沥青烯性质的研究

煤的溶剂抽出物中前沥青烯与沥青烯的质量之比随煤化程度增加而增加。原位热解红外光谱研究结果表明，它们的热稳定性与其结构参数有关，芳香度高，甲基取代结构多的前沥青烯比沥青烯的热稳定性好。前沥青烯与沥青烯在溶剂分级过程中表现出的溶解性与其结构参数无必然联系，而与其酸碱组分间的氢键强度有关。前沥青烯中酸碱组分间的氢键强度为５．１５～３０．９ｋＪ／ｍｏｌ；沥青烯为＜５．１５ｋＪ／ｍｏｌ。     

煤中前沥青煤与沥青烯性质的研究

煤的溶剂抽出剂中前沥青烯与沥青烯的质量之比随煤化程度增加而增加，原位热解红外光谱研究结果表明，它们的热稳定性与其结构参数有关，芳香度高，甲基取代结构多的前沥青烯比沥青烯的热稳定性好。前沥青烯与沥青烯在溶剂分级过程中表现出的溶解性与其结构参数无必然联系，而与其酸碱组分间的氢键强度有关。前沥青烯中酸碱组分间的氢键强度为５．１５￣３０．９ｋＪ／ｍｏｌ；沥青烯为〈５．１５ｋＪ／ｍｏｌ。     

胜利褐煤与玉米秸秆的共液化性能

在微型振动反应釜内,在铁基催化剂存在下,考察了玉米秸秆质量分数和反应温度对胜利褐煤和玉米秸秆共液化性能的影响,并通过液化产物的红外光谱研究了玉米秸秆和胜利褐煤共液化协同效应的机理。结果表明：秸秆和褐煤共液化存在正协同效应,协同效应随着秸秆质量分数的增加而增强;当反应温度为375 ℃、初始氢压为4 MPa、反应时间为0.5 h和秸秆质量分数为90%时,油产率高出对应的加权平均值5.87%;反应温度的变化对不同液化产物的协同效应影响不同,低温时协同效应主要体现在促进沥青质的生成,高温时则体现在促进油的生成;通过红外光谱分析液化产物得出秸秆裂解的自由基能促进褐煤中大分子芳香结构裂解,但在促进过程中并没有发生供氢反应;共液化过程中协同效应部分体现在前沥青烯中酚类物质的转化。     

煤的热解研究 Ⅳ．官能团热解模型

将煤的热解视为煤中官能团的断裂反应,从而建立FG官能团热解模型。模型认为：热解生成物焦油和甲烷中脂纺－CH裂解生成,而CO2、CO和H2O由煤中相对应官能团裂解生成,反应的活化能呈Gaussian分布。模型很好地解释了热解生物与煤中官能团的相应关系,完整地描述了煤的热解生成物生成的全过程。     

年青煤在石油重油中加氢液化的研究

在小型高压釜中试验了不同石油重油和催化剂对煤加氢液化的影响。结果表明,煤的转化率随石油重油中芳烃含量增加而提高,在试验条件下以红旗煤在羊三木减二线油中加氢的转化率为最高,达到60%,向石油重油添加四氢蔡或甲基萘油馏份对煤液化有利。不同的氧化铁型催化剂对煤在石油重油中加氢液化生成油都有一定的催化作用,其中以山东赤泥为最好,在试验条件下可使煤转化率增加7.4%,油与气产率增加22.4%,沥青烯产率下降15%,此外还考察了九种煤在石油重油中加氢液化的性能。     

水或四氢萘介质下胜利褐煤的直接加氢液化性能

根据褐煤含水量高的特点,研究了水为溶剂下胜利褐煤的加氢液化行为,并与传统的四氢萘(THN)溶剂进行了比较。在380 ℃、THN为溶剂和H2气氛条件下,煤的液化转化率达到85.3%,其中油气产率和沥青质产率分别为73.2%和12.1%,液化过程中热解产生的自由基碎片是通过供氢溶剂获得活性氢,而非从气相的氢气中直接获得。相对于H2和N2气氛,在CO气氛下以水为溶剂进行的煤液化实验和胜利褐煤表现出优良的液化性能,液化转化率达到70.2%,其中油气产率58.1%,沥青质产率12.1%。在CO/H2O系统中,发生的水煤气变换反应(WGSR)能产生高活性氢,该活泼氢能与煤热解产生的自由基结合生成稳定的液化产物,从而提高了液化的转化率。实验结果表明,在CO气氛下以水为溶剂的液化工艺是可行的,是一种适合含水量较高的褐煤的直接液化工艺。     

工业催化剂用于煤加氢液化的研究

在磁力搅拌高压釜内进行了文题的研究。考察了五种石油加工工业催化刺单独和混合使用时,对煤加氢液化的影响。发现加氢裂解催化剂和加氢精制催化剂按1:1混合使用,可获得较高的煤转化率和油产率,氢耗也较低。进一步研究表明,该混合催化剂适于在较低温度下使用,最佳液化温度随其它操作参数变化。当有催化剂存在时氢压对转化率的影响比无催化剂时显著。催化剂用量增大对液化有利,但操作成本增加。     

煤直接液化浆态反应器内气-浆流动与反应的CFD模拟

以褐煤直接液化小试反应器为研究对象,将反应器内气-液-固三相流动简化为气-浆两相流动,使用Fluent 14.0及双流体模型,模拟预测高温、高压条件下气-浆两相流动及反应的耦合过程。对反应器内等温流场进行了三维瞬态模拟,结果表明：反应器内总体气含率较低,约为0.016 5;气-浆流速较低,且壁面附近浆液回流和返混显著;浆液在反应器内平均停留时间约为70 min,与液化反应所需时间匹配。使用Matlab最小二乘曲线拟合方法,获得褐煤在430℃、10 MPa下的液化反应速率常数,通过用户自定义函数（UDF）将动力学参数导入Fluent求解器,对反应器内流动和反应过程耦合求解。结果显示：反应器出口处煤的转化率约为89.25%,沥青质（PAA）和油气（OG）产率分别为26.33%和61.81%,与测量值吻合。此数学模型及数值方法有望应用于中试及工业装置,指导液化工艺优化和反应器的设计放大。     

煤短接触液化产品的荧光光谱鉴定

本文提出了以甲醇作溶剂用荧光光谱分析煤短接触液化产品的方法。对煤的短接触液化产品用不同极性的溶剂洗提得到9个级分,从9个级分中鉴定出25种组分。为了与煤焦油比较,用同样的方法和操作程序测定了煤焦油,鉴定出28个组分。本文还用液相色谱分析测定了煤短接触液化产品的氯仿洗提级分,所得结果与荧光光谱分析所得结果一致,证实了该方法的可靠性。     

不同温度下煤在溶剂中的溶胀行为

溶胀是煤直接液化升温过程中粘度发生变化的主要原因之一。本文研究了不同温度下两种煤在有机溶剂中的溶胀度变化。结果表明：在极性溶剂中，煤化程度较小的神华煤的溶胀性比新庄煤大，而在非极性溶剂四氢萘中，情况相反；温度升高加快了煤的溶胀速率，且对煤的溶胀度大小有影响；煤的溶胀度与煤和溶剂的溶解度参数有关，溶剂对煤的溶解能力越大，则煤在该溶剂中的溶胀度越大。     

加氢热解煤焦的二氧化碳和水蒸气气化特性

采用热重分析仪研究了云南玉溪煤和新疆准东煤的加氢热解煤焦二氧化碳气化反应性,考察了成焦压力、停留时间及气氛对煤焦气化反应性的影响,并利用均相模型计算了各煤焦的非等温气化动力学参数。采用实验室固定床反应器,研究了上述两种煤加氢热解煤焦的水蒸气气化特性,考察了成焦气氛对煤焦气化速率和气体产物组成的影响。热重气化实验表明,准东煤焦的气化反应性明显好于玉溪煤焦,前者的反应活化能远小于后者的反应活化能;无论哪种煤,加氢热解煤焦的气化反应性随加氢过程碳转化率的增大呈下降趋势;在相近的碳转化率下,加氢热解煤焦的气化反应性明显好于氮气气氛热解所得煤焦。在水蒸气气化的情况下,准东煤焦的气化反应性同样好于玉溪煤焦。总体上准东加氢热解煤焦的产氢率相比氮气气氛热解所得煤焦有所增加,不过对于这两种煤焦,随着气化温度提高,H2与CO的物质的量之比均逐渐接近于热力学平衡所得的计算值。     

煤间接液化系统中用PSA法回收氢气的模拟

从煤间接液化制清洁燃料系统尾气中回收的氢气可作为加氢工段的原料气。用变压吸附(PSA)法回收氢气实现了工业废气的再利用,有利于环境保护。作为大规模气体分离的常用方法,PSA法具有工艺流程简单、自动化程度高、成本低、操作简便等特点。通过建立多组分气体分离的数学模型,用有限差分法进行计算,对煤间接液化制清洁燃料尾气中氢回收的过程进行了模拟,计算程序通过10次循环后达到稳定状态。通过对模拟数据的分析比较,总结了吸附床出口产品气浓度的影响因素。     

亚硝化煤尘提取物的致突变性研究

本文选用 Ames 试验对亚硝化前后5种烟煤提取物的致突变性进行检测,结果显示,在加和不加 S_9混合液的情况下,5种非亚硝化煤尘提取物均不呈现致突变性。在酸性条件下经亚硝化后,5种烟煤样品中有2种煤尘样品的有机溶剂提取物表现出明显的致突变性,且不需 S_9混合液的代谢活化。在本实验所选剂量范围内,亚硝酸钠不具有致突变性。实验结果提示:煤尘在煤矿工人胃癌发病中可能起一定作用。     

腹部手术切口脂肪液化的临床分析与防治

目的:探讨腹部切口脂肪液化的临床因素与防治。方法:对586例腹部大中型手术患者的临床资料进行回顾性分析。结果:586例患者共发生腹部切口脂肪液化56例,本组腹部切口脂肪液化与电刀使用、腹壁脂肪厚度、切口清洗、合并基础疾病等因素有关。结论:腹部切口脂肪液化相关因素较多,使用电刀、腹壁脂肪厚度、不注意切口清洗、合并基础疾病是其危险因素。