基于煤炭地下气化的大颗粒块煤热解研究进展

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作者 黄艺膑 赵云鹏 +4 位作者 吴法鹏 仇乐乐 肖剑 柳方景 曹景沛 《现代化工》 北大核心 2025年第2期32-36,共5页

基于大颗粒块煤的热解过程探讨了温度、粒径、升温速率、气氛和压力等热解条件对大颗粒块煤热解行为的影响,论述了大颗粒块煤热解动力学特征及其影响机制,并对未来大颗粒块煤的研究方向进行了展望。

关键词 大颗粒块煤 热解机理 地下气化 热解动力学

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准东煤燃烧过程中钠迁移转化机制研究进展 被引量：10

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作者 马瑞 魏博 +7 位作者 范卫东 姚强 谭厚章 姚洪 朱权 乌晓江 孔成栋 马小晶 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期27-53,共27页

近年来,中国西部准噶尔盆地发现的大量低阶准东煤田引起广泛关注。准东煤田是中国目前发现的最大整装煤田,已探明储量3 900多亿t,足够供应中国近100 a的煤炭消耗。准东煤具有低灰、低硫、反应活性好、储量大、易开采等特点,是未来煤化... 近年来,中国西部准噶尔盆地发现的大量低阶准东煤田引起广泛关注。准东煤田是中国目前发现的最大整装煤田,已探明储量3 900多亿t,足够供应中国近100 a的煤炭消耗。准东煤具有低灰、低硫、反应活性好、储量大、易开采等特点,是未来煤化工、火力发电的优质燃料。然而准东煤中含有大量碱金属钠,钠在燃烧过程中极易挥发,致使锅炉受热面极易发生沾污、结渣等问题,特别是氯化钠和硫酸钠的迁移会引起一系列灰相关的问题,严重制约了准东煤的大规模、高效清洁利用。综述了准东煤的分布及煤质特征,以及钠的赋存形态及测量方法,详细探讨了钠的内部、外部转化机理,以及煤中无机元素如硅铝酸盐、氯、钙、钾等对钠转化的影响,总结了反应条件如温度、压力、反应气氛、颗粒尺度、添加剂对钠迁移特性的影响。尽管已进行了试验、热平衡计算、模拟等多项研究,但准东煤碱金属释放及迁移引起的灰相关问题仍未从根本上得到解决,对其原因的了解还不够全面,重点回顾研究进展,揭示其形成原因。 展开更多

关键词 准东煤 钠 燃烧 迁移转化

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基于颗粒粒径分布调控的新疆准东煤水煤浆成浆性研究

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作者 陈继远 赵辉 +4 位作者 许建良 钟梅 熊赛 代正华 刘海峰 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期534-542,共9页

气化是煤炭清洁高效利用的关键技术之一,大型水煤浆气流床气化是目前大规模应用的先进气化技术。新疆准东地区煤炭资源储量丰富,以褐煤和长焰煤等低阶煤为主,具有高水分、高挥发分、低灰分等特点。基于传统制浆方法,准东煤的成浆浓度仅... 气化是煤炭清洁高效利用的关键技术之一,大型水煤浆气流床气化是目前大规模应用的先进气化技术。新疆准东地区煤炭资源储量丰富,以褐煤和长焰煤等低阶煤为主,具有高水分、高挥发分、低灰分等特点。基于传统制浆方法,准东煤的成浆浓度仅为51%,成浆性差制约了其在水煤浆气流床气化中的大规模应用。将多种技术手段结合,旨在提升准东煤的成浆浓度,从而改善准东煤气化的实用性和经济性。首先,研究了不同种类的分散剂对水煤浆表观黏度的影响,并测定了添加剂的最佳添加量,发现纯萘系干粉分散剂和准东煤具有良好的匹配性,最佳添加量为1.6%。其次,结合扫描电子显微镜、气体吸附分析仪和红外光谱仪,研究了准东煤的表面结构、比表面积大小及官能团分布,结果表明,准东煤表面结构粗糙,具有较大的比表面积,且存在一定数量的亲水性官能团,这些特性使得准东煤具有较差的成浆性。此外,结合流变性检测,发现细颗粒的添加会增加准东煤浆的黏度,同时提升其流动性,因此,选择适宜的细颗粒添加量是优化水煤浆性能的关键步骤。最后,采用三峰级配的方法筛选出合适的煤颗粒粒度和配比。当粗颗粒﹕中等颗粒﹕细颗粒的掺混比为6∶1∶3时,准东煤的成浆浓度提高到58%,流动性等级达到A且稳定性良好。 展开更多

关键词 准东煤 水煤浆 成浆性 分散剂 粒度级配

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低阶煤催化加氢转化研究进展 被引量：5

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作者 赵云鹏 吴法鹏 +5 位作者 司兴刚 赵薇 高寒冰 康国俊 曹景沛 魏贤勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1067-1079,共13页

低阶煤有机质缩合程度低,富含桥键和侧链,氢碳原子比和挥发分高,具有较高的化学反应性。催化加氢转化是从低阶煤中获取液体燃料和化学品的有效途径之一。然而,低阶煤氧含量和水含量高,在加氢转化过程中会增加氢耗和能耗,不利于油类的生... 低阶煤有机质缩合程度低,富含桥键和侧链,氢碳原子比和挥发分高,具有较高的化学反应性。催化加氢转化是从低阶煤中获取液体燃料和化学品的有效途径之一。然而,低阶煤氧含量和水含量高,在加氢转化过程中会增加氢耗和能耗,不利于油类的生成,且给产物分离带来困难。此外,催化加氢转化通常在高温高压条件下进行,产品组成复杂且重质化程度高,导致成本高但收益低。如何优化反应体系,进而提高低阶煤转化率和液体产物收率,是低阶煤催化加氢转化亟待解决的问题。催化剂是低阶煤催化加氢转化的核心,发挥着活化氢气、促进加氢转化和脱除杂原子的作用,直接决定反应体系苛刻程度和产物品质。反应条件作为反应体系另一组成要素,既可控制煤中共价键断裂速率及活性氢生成与转移,又能抑制自由基发生缩聚反应,进而影响催化剂性能和产物组成分布。此外,预处理可以改变煤物理结构与化学活性,从而影响低阶煤催化加氢转化特性。综述了反应条件(温度、溶剂、气氛和压力)与预处理方法(热预处理、溶胀预处理、萃取预处理以及水热预处理)对低阶煤催化加氢转化或直接液化影响的研究进展,以及主要的低阶煤加氢转化催化剂,提出了下一步低阶煤加氢转化的研究方向。 展开更多

关键词 低阶煤 催化加氢转化 直接液化 活性氢 自由基

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粉煤灰基Silicalite-1分子筛用于吉木萨尔页岩油催化裂化反应性能的研究

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作者 陈昌宏 刘佳辉 +2 位作者 刘凯菲 则拉莱•艾尼瓦尔 艾沙•努拉洪 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第4期346-353,I0003,I0004,共10页

本研究以粉煤灰为原料,开发了一种绿色环保的Silicalite-1分子筛合成方法,并探讨了其在页岩油加氢裂化提质中的应用潜力.首先,通过化学提取法从粉煤灰中提取高纯度二氧化硅作为硅源,采用水热合成法制备Silicalite-1分子筛.系统研究了晶... 本研究以粉煤灰为原料,开发了一种绿色环保的Silicalite-1分子筛合成方法,并探讨了其在页岩油加氢裂化提质中的应用潜力.首先,通过化学提取法从粉煤灰中提取高纯度二氧化硅作为硅源,采用水热合成法制备Silicalite-1分子筛.系统研究了晶化时间、晶化温度、水硅比和模板剂对合成分子筛的影响,确定最佳合成条件为:晶化时间12 h,晶化温度180℃,水硅摩尔比48,模板剂为TPAOH.在此条件下制备的Silicalite-1分子筛表现出良好的结晶度.随后,将合成的Silicalite-1分子筛用于催化加氢裂化吉木萨尔页岩油馏分(220℃),结果显示其具有良好的催化活性,能够有效地将柴油馏分转化为汽油馏分,提高页岩油的轻质化率.通过系统优化反应参数,确定反应体系的最适温度为250℃、压力为3.0 MPa.在此优化条件下,柴油馏分的转化效率显著提升,达到9.43%.研究表明,以粉煤灰为原料合成的Silicalite-1分子筛在页岩油加氢裂化提质中具有良好的应用前景,为粉煤灰的高附加值利用和页岩油的高效转化提供了新思路. 展开更多

关键词 粉煤灰 Silicalite-1分子筛 页岩油 加氢催化裂化 提质

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水力空化场对水解离过程中羟基自由基的影响 被引量：5

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作者 梁雅琼 马凤云 +3 位作者 冶育芳 陈吉超 刘景梅 钟梅 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期104-108,共5页

水力空化对化学反应的强化作用取决于空化引发自由基的数量,自由基越多空化效果越好。以甲基紫溶液(MV)作为羟基自由基的捕捉剂,利用紫外-可见分光光度法测量水力空化过程中释放的·OH自由基产生量。考察了反应终温、物料加入量和... 水力空化对化学反应的强化作用取决于空化引发自由基的数量,自由基越多空化效果越好。以甲基紫溶液(MV)作为羟基自由基的捕捉剂,利用紫外-可见分光光度法测量水力空化过程中释放的·OH自由基产生量。考察了反应终温、物料加入量和反应时间对水力空化过程中·OH自由基产生量的影响,得出有利于空化发生以及提高空化作用强度的适宜操作条件。 展开更多

关键词 水力空化 羟基自由基 水解离 甲基紫溶液

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鼓泡流化床准东煤与松木屑共催化气化过程中焦油的生成特性 被引量：4

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作者 袁野 姜华伟 +3 位作者 郭庆杰 王翠苹 魏博 李延辉 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期64-72,共9页

生物质气化过程中产生的焦油不仅会影响产气热值,还会对下游管道和设备造成污染,影响可燃气的后续利用。利用催化气化工艺可有效降低气化气中的焦油质量浓度,结合煤与生物质共气化能够进一步降低焦油生成量。为获得准东煤与松木屑共催... 生物质气化过程中产生的焦油不仅会影响产气热值,还会对下游管道和设备造成污染,影响可燃气的后续利用。利用催化气化工艺可有效降低气化气中的焦油质量浓度,结合煤与生物质共气化能够进一步降低焦油生成量。为获得准东煤与松木屑共催化气化过程中焦油的生成特性,借助鼓泡流化床气化炉实验装置,研究了床料种类(石英砂、白云石、煅烧白云石)、准东煤掺混比例(0,20%,40%,60%,80%,100%)、气化温度(650℃,700℃,750℃,800℃,850℃)、空气当量比(0.24,0.27,0.30,0.33,0.36)、表观气速(0.15 m/s,0.18 m/s,0.22 m/s,0.26 m/s,0.30 m/s)和气化原料粒径(347μm,513μm,715μm,1005μm,1440μm)对气化气中焦油质量浓度的影响。结果表明:与松木屑单独作为气化原料气化相比,准东煤的添加能够降低焦油质量浓度,并且不会对气化气品质造成较大影响;尤其是准东煤的掺混比例在0~40%的范围内增加时,气化气中的焦油质量浓度下降趋势明显,而CO和H_(2)的体积分数变化不大。与石英砂和白云石相比,在实验设定的六种准东煤掺混比例下,以煅烧白云石为床料的流化床共气化生成的气化气中H_(2)体积分数均最高,同时焦油的含量显著降低。以煅烧白云石为床料,在准东煤掺混比例为40%的条件下,升高温度或提高空气当量比均有利于降低气化气中的焦油质量浓度;提高流化床的表观气速或增大气化原料粒径,气化气中焦油的含量呈现出先减少后增加的现象。 展开更多

关键词 鼓泡流化床 共气化 准东煤 生物质 掺混比例 焦油 可燃气

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淖毛湖次烟煤的热溶及热溶物的催化加氢转化 被引量：1

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作者 吴法鹏 赵云鹏 +4 位作者 宋庆露 司兴刚 康国俊 曹景沛 魏贤勇 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期422-430,共9页

采用等体积甲醇/甲苯混合溶剂对淖毛湖次烟煤(NMH)进行热溶得到热溶物和热溶残渣(RTD),利用Co/C@N-700催化剂催化320℃热溶物(SP320)加氢转化得到CSP320。利用气相色谱质谱联用仪(GC/MS)分析了SP320催化加氢前后的组成和结构特征,利用... 采用等体积甲醇/甲苯混合溶剂对淖毛湖次烟煤(NMH)进行热溶得到热溶物和热溶残渣(RTD),利用Co/C@N-700催化剂催化320℃热溶物(SP320)加氢转化得到CSP320。利用气相色谱质谱联用仪(GC/MS)分析了SP320催化加氢前后的组成和结构特征,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重以及固体~(13)C核磁共振(~(13)C NMR)分析了NMH和RTD的热解反应性和结构特征。热溶物收率随温度升高而增加,320℃达到最大值(36.46%)。GC/MS分析表明,烷烃、芳烃和酚类是SP320中的主要族组分,相对含量分别为45.45%、18.03%和24.75%;经催化加氢后芳烃和酚类相对含量分别降低至3.86%和13.6%,烷烃和醇类含量分别提高至66.99%和9.36%,其中,环烷烃由8种增加至24种,这说明Co/C@N-700对SP320中芳烃和酚类加氢转化具有较高活性。与NMH相比,RTD具有较高的热稳定性,骨架结构中芳香碳含量较高,而羰基碳含量较低;RTD的FT-IR谱图中O-H、-CH_2~-、C=O以及C-O-C对应的吸收峰强度显著减弱,芳香C=C的吸收峰强度明显增强。 展开更多

关键词 次烟煤 热溶 催化加氢转化 固体^(13)C核磁共振

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高热强度型煤制备机理与热转化行为研究 被引量：1

9

作者 王意博 李显 +11 位作者 马金荣 程延峰 郭丽 马剑飞 王峰 王祥曦 颜军军 李建 李月 魏博 罗光前 姚洪 《中国矿业》 2023年第12期202-211,共10页

为了高效利用新疆地区日益增长的粉煤资源,最简单有效的解决手段是将粉煤制备成型煤,型煤的优劣可以通过冷态抗压强度和热强度进行判断。本文选取沥青渣作为黏结剂,提出了热预处理提升型煤热强度的方法,研究了工艺关键参数对热强度提升... 为了高效利用新疆地区日益增长的粉煤资源,最简单有效的解决手段是将粉煤制备成型煤,型煤的优劣可以通过冷态抗压强度和热强度进行判断。本文选取沥青渣作为黏结剂,提出了热预处理提升型煤热强度的方法,研究了工艺关键参数对热强度提升的效果和机理,并计算了型煤产品的燃烧动力学参数。研究结果表明,以沥青渣为黏结剂的冷压型煤冷态抗压强度为10.9 MPa、热强度为0 MPa;250℃热预处理后型煤的冷态抗压强度为9.8 MPa,热强度为21.5 MPa;450℃热预处理后型煤的冷态抗压强度为8.5 MPa,热强度为35.3 MPa。热预处理过程中提升了型煤内颗粒之间的固体桥联联结力,在250℃时,随着沥青渣的软化,熔融分散,再冷却形成固桥提升热强度,只发生了物理变化;在450℃时,由于热预处理导致型煤内部发生化学反应,在接触面反应完成后形成稳定的大分子结构,导致热强度提升。采用不同的机理函数对型煤的活化能、指前因子和相关系数进行计算,对比相关系数的结果显示,型煤产品的燃烧遵循二阶反应动力学。研究内容为制备高热强度型煤和完善型煤热强度提升机理提供了支撑。 展开更多

关键词 准东煤 型煤 热强度 热预处理 型块结构

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大型燃煤锅炉中含Na/Cl/S组分的演变与受热面结渣倾向的数值模拟 被引量：1

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作者 王毅斌 王肖肖 +2 位作者 李鹏 谭厚章 魏博 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期251-259,共9页

提出了一种考虑煤中含Na/S/Cl组分多步释放、气相组分相互作用、气-固反应以及盐蒸气冷凝耦合灰颗粒黏附的结焦模型,以预测炉内受热面气态碱金属组分冷凝行为、受热面结焦风险以及炉膛出口Na/S/Cl组分分布特性。结果表明:炉膛出口气态... 提出了一种考虑煤中含Na/S/Cl组分多步释放、气相组分相互作用、气-固反应以及盐蒸气冷凝耦合灰颗粒黏附的结焦模型,以预测炉内受热面气态碱金属组分冷凝行为、受热面结焦风险以及炉膛出口Na/S/Cl组分分布特性。结果表明:炉膛出口气态含Na组分主要以NaO_(2)、NaCl、Na_(2)SO_(4)和NaOH形式存在;最上层燃烧器至分离燃尽风(SOFA)喷口区域、最下层燃烧器至冷灰斗转角区域的水冷壁结焦风险高;炉膛出口区域后屏过热器底部颗粒黏附位置相对集中,炉内辐射式过热器结焦速率远高于气态钠盐冷凝速率,对流受热面颗粒沉积速率约是钠盐蒸气冷凝速率的3~4倍。 展开更多

关键词 燃煤锅炉 碱金属 结渣 冷凝 模拟

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准东煤分步和直接化学链燃烧特性

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作者 亚力昆江·吐尔逊 高志伟 +5 位作者 代正华 钟梅 靳立军 李建 刘洋 魏博 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期16-26,共11页

化学链燃烧作为高效的低碳排放燃烧技术,在提高燃料利用率和减少CO_(2)排放方面显示出其独特优势。采用Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体,利用两段式固定床反应器开展了准东煤直接和分步化学链燃烧试验,探究了载氧体反应前后理化特性。发... 化学链燃烧作为高效的低碳排放燃烧技术,在提高燃料利用率和减少CO_(2)排放方面显示出其独特优势。采用Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体,利用两段式固定床反应器开展了准东煤直接和分步化学链燃烧试验,探究了载氧体反应前后理化特性。发现准东煤热解挥发分化学链燃烧碳转化率和CO_(2)选择性随温度和载氧体与煤质量比(OC/C)增加而升高。OC/C和温度升高提高半焦化学链燃烧碳转化率,但降低CO_(2)选择性。相比煤直接化学链燃烧,在相同条件,分步化学链燃烧CO_(2)选择性大幅提高、碳转化率有所降低。反应温度800℃,分步化学链燃烧CO_(2)选择性达89.51%,相比直接化学链燃烧提升了29.18%。反应温度950℃,分步化学链燃烧碳转化率在60.40%,比直接化学链燃烧降低6.78%。与半焦反应后载氧体还原程度高于与煤热解挥发分反应后载氧体,半焦与载氧体的反应是煤化学链燃烧的限制因素之一。本研究为实现准东煤低碳清洁燃烧提供重要理论依据和技术支撑。 展开更多

关键词 化学链燃烧 载氧体 煤热解挥发分 半焦 CO_(2)选择性

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TG-FTIR研究煤油共热解产物逸出行为 被引量：2

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作者 周晓东 吴浩 +4 位作者 刘景梅 黄雪莉 刘婷 钟梅 马凤云 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期525-535,共11页

煤油共液化过程中煤与重油先发生共热解,而后加氢转化为小分子产品。因此,阐明重油对煤热解逸出产物的影响规律是调控共液化产物组成的重要热化学基础。本研究采用TG-FTIR对比研究塔河渣油(AR)和淖毛湖煤(NMH)单独热解及其共热解过程,... 煤油共液化过程中煤与重油先发生共热解,而后加氢转化为小分子产品。因此,阐明重油对煤热解逸出产物的影响规律是调控共液化产物组成的重要热化学基础。本研究采用TG-FTIR对比研究塔河渣油(AR)和淖毛湖煤(NMH)单独热解及其共热解过程,结合热解活化能计算,探索共热解过程中塔河渣油(AR)对淖毛湖煤(NMH)热解产物逸出产物的影响。结果表明,单独热解时AR先于NMH发生热解反应。两者1∶1(质量比)混合共热解时,相比于单独热解计算的理论值,最大失重峰温度前移7℃,失重率增加约3%,共热解平均活化能降低23.6 kJ/mol,表明AR率先热解会诱发NMH热解,降低热解反应能垒。TG-FTIR结果显示,AR产生的烷烃类自由基会与NMH热解产生的含氧自由基结合,形成醇、醚等烷基类含氧有机化合物,从而抑制煤中羧基转化为CO_(2)的过程。研究结果有助于揭示共液化反应过程中重油对煤液化产物组成的影响。 展开更多

关键词 塔河渣油 淖毛湖煤 共热解 含氧官能团 诱导促进

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新疆富油粉煤快速热解特性研究 被引量：3

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作者 黄飞宇 姚宏哲 +2 位作者 张维祥 刘洋 代正华 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期15-25,共11页

针对我国富油粉煤资源未被充分合理利用的问题,设计并搭建了一种高频炉快速热解装置,以新疆富油粉煤为原料,研究了快速热解对初始热解产物生成规律的影响。结果表明:随着热解终温和升温速率的增加,轻质可燃气体产量增加,H2摩尔分数超过4... 针对我国富油粉煤资源未被充分合理利用的问题,设计并搭建了一种高频炉快速热解装置,以新疆富油粉煤为原料,研究了快速热解对初始热解产物生成规律的影响。结果表明:随着热解终温和升温速率的增加,轻质可燃气体产量增加,H2摩尔分数超过45%;焦油产率提高,最高可达到煤样格金焦油产率的125%,但也伴随重质组分增加,导致焦油品质降低;GC/MS分析表明,与慢速热解相比,快速热解下焦油中长链烷烃的质量分数降低至1.33%(主要为十六烷),而多环芳烃类物质的质量分数显著增加至61.26%,焦油组分的相对分子质量和芳香性增加;通过比表面积分析发现,快速热解半焦的孔结构部分坍塌或融合,比表面积和微孔数量减少,降低了对氧气的吸附能力,从而降低了半焦自燃的可能性。 展开更多

关键词 富油煤 粉煤 快速热解 热解气 焦油 GC/MS

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新疆高碱高氯煤燃烧条件下细颗粒物生成特性研究 被引量：3

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作者 许猛 马金荣 +3 位作者 王建江 魏博 陈丽娟 安田田 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期46-52,共7页

为比较新疆地区典型高碱煤和高氯煤在燃烧条件下颗粒物生成特性,采用三段式高温沉降炉系统开展在空气气氛下燃烧准东煤和沙尔湖煤的实验,分析燃烧后颗粒物特征。采用Dekati低压撞击器(Dekati low pressure impactor+,DLPI+)进行了颗粒... 为比较新疆地区典型高碱煤和高氯煤在燃烧条件下颗粒物生成特性,采用三段式高温沉降炉系统开展在空气气氛下燃烧准东煤和沙尔湖煤的实验,分析燃烧后颗粒物特征。采用Dekati低压撞击器(Dekati low pressure impactor+,DLPI+)进行了颗粒物的分级收集,对其质量粒径分布、元素分布特性以及颗粒物微观形貌进行了讨论分析。结果表明:2种煤样燃烧生成的颗粒物均呈现双模态分布,沙尔湖煤的细颗粒物产率明显高于准东煤;细模态颗粒物的主要成分是Na和Cl,准东煤与沙尔湖煤产生的PM_(10)中的Cl占原煤中Cl质量的11.8%和28.9%,Na占煤灰中Na质量的2.66%和7.53%;高含量的碱金属和Cl会促进细颗粒物生成,沙尔湖原煤中的Cl大量迁徙进入颗粒物中,对细模态颗粒的生成贡献较大。 展开更多

关键词 高氯煤 高碱煤 颗粒物 碱金属 煤燃烧

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NiW/SAPO-11催化剂对煤焦油加氢尾油模型化合物二十烷加氢异构性能的影响 被引量：1

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作者 赵旭红 吴玉起 +6 位作者 代正华 钟梅 靳立军 刘洋 亚力昆江·吐尔逊 李建 周玉生 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期395-404,共10页

以SAPO-11分子筛为载体,采用机械化学法制备Ni系催化剂,引入W调节其电子结构、晶粒尺寸与形态分布以及催化剂的孔结构、酸性与酸量等,基于对XRD、TEM、BET、NH3-TPD、吡啶吸附红外等结果的深入分析,探究催化剂NiW配比对催化剂性质和煤... 以SAPO-11分子筛为载体,采用机械化学法制备Ni系催化剂,引入W调节其电子结构、晶粒尺寸与形态分布以及催化剂的孔结构、酸性与酸量等,基于对XRD、TEM、BET、NH3-TPD、吡啶吸附红外等结果的深入分析,探究催化剂NiW配比对催化剂性质和煤焦油加氢尾油模型化合物正二十烷(n-C_(20))加氢异构性能的影响规律。结果表明,Ni/SAPO-11负载W后,比表面积不同程度增加,W质量分数为0.5%时比表面积达到最大值149 m^(2)/g;Ni的平均粒径减小,W质量分数为1%时降至最小值4.43 nm,比Ni/SAPO-11减小36%,且Ni^(0)的含量和表面酸量均最高。此外,W促进了Ni的还原,使得还原峰温向低温方向移动。XPS分析表明,随着W含量的增加,Ni^(0)的结合能降低,W5+的结合能升高。二十烷(n-C_(20))的加氢异构产物分布显示,3Ni1W/SAPO-11作用下n-C_(20)的转化率和异二十烷(i-C_(20))的收率均最高,分别为88.23%和75.72%,且以单支链异二十烷(Mono-i-C_(20))为主,收率达71.65%。在线取样结果显示,n-C_(20)在金属位点与酸功能的双重作用下先生成单支链异构体,随着反应的进行向多支链异构体转化,不稳定的多支链异构体会进一步裂解成小分子烷烃。 展开更多

关键词 SAPO-11 长链烷烃 NiW催化剂 加氢异构

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基于反气相色谱技术研究煤表面性质和热力学参数 被引量：1

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作者 努尔比亚·亚力坤 李园 +2 位作者 王鑫 赵伟 李振 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期138-144,共7页

采用反气相色谱(IGC)技术测定煤的表面性质和热力学性质。在303.15~343.15 K温度范围内,以30种有机溶剂作为探针分子,测定探针溶剂的保留体积。用Schultz和Dorris-Gray两种方法计算了煤样的表面色散自由能,结果为20.26~36.56 mJ/m^(2),... 采用反气相色谱(IGC)技术测定煤的表面性质和热力学性质。在303.15~343.15 K温度范围内,以30种有机溶剂作为探针分子,测定探针溶剂的保留体积。用Schultz和Dorris-Gray两种方法计算了煤样的表面色散自由能,结果为20.26~36.56 mJ/m^(2),并且呈现随着温度的升高而递减的趋势。计算Lewis酸碱常数得出的能够表征煤样总酸碱能力的数值KB/KA值为6.66,说明表面偏碱性。另外,测定了无限稀释活度系数γ_(12)^(∞)、质量活度系数Ω_(1)^(∞)和Flory-Huggins相互作用参数χ_(12)^(∞)、溶解度参数δ_(2)等热力学参数。结果表明,γ_(12)^(∞)随着温度的升高而下降,表明探针溶剂与煤样之间的相互作用力随着温度的升高而增强;χ_(12)^(∞)随着温度的升高而递减,可知四氢呋喃和二氯甲烷的χ_(12)^(∞)值小于0.5,Ω_(1)^(∞)值小于5,说明探针溶剂四氢呋喃和二氯甲烷是良溶剂;煤的溶解度参数随着温度的升高呈下降的趋势。为加深了解煤性质和后续浮选提质技术提供了借鉴和理论支撑。 展开更多

关键词 红沙泉煤 反气相色谱 表面 吸附 热力学性质

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重质油高温快速热解自动反应网络的动力学建模 被引量：1

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作者 姚宏哲 黄飞宇 +2 位作者 杨松 钟梅 代正华 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2644-2655,共12页

重质油高温快速热解过程模型对提高产品收率、附加值及降低能耗具有重要意义。利用自动反应网络生成器RMG(reaction mechanism generator)构建重质油高温快速热解的机理模型。选择了分步构建方法,最终合并的模型包含230种物质和1468个... 重质油高温快速热解过程模型对提高产品收率、附加值及降低能耗具有重要意义。利用自动反应网络生成器RMG(reaction mechanism generator)构建重质油高温快速热解的机理模型。选择了分步构建方法,最终合并的模型包含230种物质和1468个反应。采用高频炉对二十烷、十氢萘、乙苯和不同质量比例混合物(二十烷、乙苯和十氢萘)进行快速热解实验验证,结果表明:机理模型可准确模拟出重质油高温快速热解主要气体产物生成结果,当重质油中链烷烃含量较多时和芳烃含量较多时,分别控制温度在1300℃左右和800℃左右有利于乙烯的生产。 展开更多

关键词 重质油 高温快速热解 自动反应网络生成器 高频炉

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棉秆掺烧对燃煤锅炉燃烧特性影响的数值模拟研究 被引量：3

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作者 刘宁 魏博 +3 位作者 王珊 刘坤朋 王建江 程泽宁 《锅炉技术》 北大核心 2024年第2期1-6,共6页

以某热电公司330 MW锅炉为研究对象,基于Fluent数值模拟软件对煤粉与棉秆混燃特性进行研究。以其结构参数与运行参数为依据,研究纯煤工况以及生物质不同掺烧比例、不同掺烧方式的6种工况。通过分析各个工况时炉膛的速度场、温度场、烟... 以某热电公司330 MW锅炉为研究对象,基于Fluent数值模拟软件对煤粉与棉秆混燃特性进行研究。以其结构参数与运行参数为依据,研究纯煤工况以及生物质不同掺烧比例、不同掺烧方式的6种工况。通过分析各个工况时炉膛的速度场、温度场、烟气组分及污染物NO的变化趋势,确定出最佳燃烧方式以提高燃煤效率,减少NO污染物排放。结果显示:相比于纯煤燃烧,掺烧棉秆后炉内主燃区温度降低,炉膛出口O_(2)含量减少,NO排放量随掺烧比例增大而减小。在掺烧方式的比较中,只在D层喷入棉秆有利于减少NO排放,其NO排放率较混合燃烧工况降低了15.2%。 展开更多

关键词 掺烧方式 棉秆 燃烧特性 数值模拟

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低阶煤与聚丙烯共热解协同效应分析 被引量：2

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作者 王雪婷 钟梅 +3 位作者 代正华 靳立军 周琦 杨潇 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期187-195,共9页

新疆地区煤炭储量丰富,低阶煤占比较高。其中,哈密地区的煤炭普遍具有挥发分高的特点,适宜通过热解提取其中的油气组分。然而热解焦油存在重质组分含量高、黏度大、易带尘等问题,因此如何降低焦油中重质组分含量,提升焦油品质是实现其... 新疆地区煤炭储量丰富,低阶煤占比较高。其中,哈密地区的煤炭普遍具有挥发分高的特点,适宜通过热解提取其中的油气组分。然而热解焦油存在重质组分含量高、黏度大、易带尘等问题,因此如何降低焦油中重质组分含量,提升焦油品质是实现其高值化利用的关键。塑料与煤具有相似的热解温区,且塑料的H/C原子比远高于煤,其在热解过程中产生的富氢组分可促进煤的一次热解反应或抑制煤热解过程中的交联现象。煤与塑料共热解过程中,挥发物之间存在相互作用,其机制与二者接触方式密切相关。通过TG、TG-MS和TG-FTIR-GC/MS探究聚丙烯(PP)和淖毛湖煤(NMH)共热解过程中相互作用。TG-MS结果显示二者快速分解阶段主要热解温度区间基本重合,PP热解过程生成·CH_(3)。PP置于NMH上方时,二者质量比显著影响NMH热失重行为和挥发物释出规律,当NMH、PP_(exp)质量比为8:2时,正协同效应最明显。TG-FTIR-GC/MS结果显示,8NMH-2PP_(exp)热解过程中,PP热解自由基促进NMH化学键断裂,形成的相互作用改变氧的释放形式,CO和H_(2)O增加,CO_(2)减少。烯烃及醇类物质相对含量分别比理论计算值高30.58%和16.18%,CO_(2)和烷烃类分别低8.89%和14.43%。Flynne-Walle-Ozawa计算结果表明,共热解平均活化能比理论计算值低6.8 kJ/mol,与PP促进NMH挥发物的释放印证。 展开更多

关键词 淖毛湖煤与聚丙烯 共热解 协同效应 活化能

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粉煤灰基Y型分子筛的制备及其对CO_(2)加氢性能的研究 被引量：4

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作者 李江圆 李健 +2 位作者 庹昌民 伍香连 艾沙·努拉洪 《分子催化(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期245-253,I0003,共10页

以粉煤灰为原料制备Y型分子筛,并探究其CO_(2)加氢活性.采用化学焙烧法活化粉煤灰,以Na_(2)CO_(3)作为化学活化剂,探究焙烧温度、焙烧时间、粉煤灰与碳酸钠的质量比对活化粉煤灰的影响,实验结果表明在焙烧温度800℃、焙烧时间2 h、粉煤... 以粉煤灰为原料制备Y型分子筛,并探究其CO_(2)加氢活性.采用化学焙烧法活化粉煤灰,以Na_(2)CO_(3)作为化学活化剂,探究焙烧温度、焙烧时间、粉煤灰与碳酸钠的质量比对活化粉煤灰的影响,实验结果表明在焙烧温度800℃、焙烧时间2 h、粉煤灰与Na_(2)CO_(3)质量比为1.0∶0.8条件下,粉煤灰焙烧后产物以霞石为主.以洗涤后产物为原料,采用水热合成法制备Y型分子筛,探究HCl/SiO_(2)比、晶种加入量、H_(2)O/SiO_(2)比、水热温度、水热时间对分子筛结晶度影响,在HCl/SiO_(2)=2.7,晶种加入量为6%,H_(2)O/SiO_(2)=80,水热温度100℃、水热时间12 h所制备的Y型分子筛结晶度最高.将所制备的Y型分子筛进行CO_(2)加氢实验,实验结果表明在反应温度600℃,反应压力为4.0 MPa条件下,CO_(2)转化率达到60%,CH_(4)选择性达44.9%. 展开更多

关键词 粉煤灰 分子筛 CO_(2)加氢 固废物利用

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