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煤直接液化加氢稳定油制备变压器油的工艺研究
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作者 曹雪萍 单贤根 +3 位作者 解品红 王洪学 高山松 段晓军 《煤炭转化》 北大核心 2025年第3期48-55,共8页
为延伸煤直接液化产品的产业链、提高煤直接液化产业附加值和经济性,以神华鄂尔多斯直接液化工厂生产的煤直接液化加氢稳定油为原料,通过加氢精制反应—加氢异构反应—蒸馏切割的工艺路线制备变压器油。其中,一段加氢精制实验采用RNC-2... 为延伸煤直接液化产品的产业链、提高煤直接液化产业附加值和经济性,以神华鄂尔多斯直接液化工厂生产的煤直接液化加氢稳定油为原料,通过加氢精制反应—加氢异构反应—蒸馏切割的工艺路线制备变压器油。其中,一段加氢精制实验采用RNC-2为催化剂,在300 mL连续加氢装置上考察了不同反应温度、不同体积空速(volume hourly space velocity,VHSV)对加氢产品油性质及芳烃饱和反应的影响。结果表明:反应温度升高或体积空速降低,反应氢耗和气产率均增大;同时,各芳烃转化率均随反应温度的升高而升高、随体积空速的增大而降低,且多环芳烃转化率>双环芳烃转化率>单环芳烃转化率。以一段加氢精制产品油为原料,采用THDW-5为催化剂,在30 mL连续加氢装置上开展二段加氢异构反应,反应压力为15 MPa、反应温度为350℃、体积空速为1.2/h时,加氢产品油物性数据表明:经二段加氢异构反应后,产品油的倾点明显降低,由-12℃降低至-45℃;硫、氮元素含量均小于1 mg/L。最后,对二段加氢产品进行实沸点切割得到280℃~295℃馏分,其物性分析结果显示该馏分可用作I-30℃变压器油。 展开更多
关键词 煤直接液化 加氢稳定油 变压器油 催化加氢
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不同馏分段溶剂对神东补连塔煤直接液化性能的影响
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作者 赵润泽 谢晶 +4 位作者 蔺聪福 单贤根 王洪学 高山松 段晓军 《煤炭转化》 北大核心 2025年第3期30-37,共8页
为了研究循环溶剂中不同窄馏分在煤直接液化过程中的作用,探究循环溶剂缓和煤直接液化反应压力的关键组分,指导煤直接液化循环溶剂组分优化调控及高性能循环溶剂制备,以神东补连塔煤在0.18 t/d煤直接液化连续试验装置自产循环溶剂中的... 为了研究循环溶剂中不同窄馏分在煤直接液化过程中的作用,探究循环溶剂缓和煤直接液化反应压力的关键组分,指导煤直接液化循环溶剂组分优化调控及高性能循环溶剂制备,以神东补连塔煤在0.18 t/d煤直接液化连续试验装置自产循环溶剂中的中温溶剂(馏程温度为210℃~350℃)窄馏分和高温溶剂(馏程温度>350℃)为研究对象,进行基本性质、组成及油煤浆黏度分析,考察了不同馏分段溶剂在温和条件(6.0 MPa)和苛刻条件(10.0 MPa)下对神东补连塔煤液化性能的影响。结果表明:随溶剂馏程温度升高,馏分密度增加,n(H)/n(C)逐渐降低,神东补连塔煤油煤浆中添加中温溶剂不同窄馏分均会降低油煤浆黏度,且添加馏程温度越低的窄馏分,黏度越低,而添加高温溶剂会使油煤浆黏度增高。不同馏分段溶剂组成与神东煤液化性能存在一定匹配性,馏程温度在210℃~270℃范围内的馏分,主要组成为环烷烃和单环芳烃,在该馏分中神东煤液化转化率和油产率较低,随馏程温度进一步升高至270℃以上,双环芳烃含量逐渐增加,神东煤液化转化率和油产率显著升高。此外,随氢初压由10.0 MPa降低至6.0 MPa,对神东煤液化性能有促进作用的馏分段初始馏程温度由250℃提高至270℃,说明中温溶剂中高温馏分段有利于液化反应缓和条件。 展开更多
关键词 中温溶剂 窄馏分 降黏作用 液化性能 供氢溶剂制备
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催化剂酸性质对煤直接液化油加氢改质反应性能的影响
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作者 苏益民 单贤根 +3 位作者 李慧萍 何子川 卢文丽 李泽朕 《煤炭转化》 北大核心 2025年第3期56-65,共10页
煤直接液化精制油具有环烷烃含量高和芳烃含量低等特点。为提高柴油产物的十六烷值,需要在催化剂的作用下对环烷烃进行开环不断链反应,然而当下使用的工业催化剂RCC强酸占比过高,导致脱烷基和脱氢缩焦等副反应加剧,十六烷值没有得到有... 煤直接液化精制油具有环烷烃含量高和芳烃含量低等特点。为提高柴油产物的十六烷值,需要在催化剂的作用下对环烷烃进行开环不断链反应,然而当下使用的工业催化剂RCC强酸占比过高,导致脱烷基和脱氢缩焦等副反应加剧,十六烷值没有得到有效提升,因此,设计并制备了合适酸性质的催化剂进行加氢改质反应。首先,对不同硅铝原子比的USY分子筛开展NH_(3)-TPD测试,通过酸量和中强酸/强酸比例筛选出最优的USY-11作为裂化组分。然后,制备不同分子筛含量的载体,分子筛质量分数分别为40%,25%,20%。最后,利用络合浸渍法负载加氢金属Ni和W,制备出加氢改质催化剂C1,C2,C3。通过XRD、H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD、N_(2)吸脱附测试、碳硫元素分析等表征手段,考察分子筛质量分数对催化剂性质的影响。结果表明:C2催化剂的中强酸/强酸比例最大,金属-硫键的键合强度最高,反应后比表面积和孔体积下降幅度最小,积碳最少;在温度为350℃,压力为13 MPa,空速为2.5/h,氢油体积比为750的工艺条件下,使用自制的三种催化剂和工业催化剂分别对精制油加氢改质,结果显示,使用酸性质最优的C2催化剂时产物油的链烷烃含量最高,柴油选择性最高,十六烷值比使用工业催化剂时高1.5,表现出最优异的性能。 展开更多
关键词 加氢改质 催化剂 分子筛 煤直接液化 酸性
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“煤直接液化”专题主编致读者
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作者 张彦军 《煤炭转化》 北大核心 2025年第3期1-2,共2页
近年来,煤直接液化技术通过颠覆性创新突破,正从传统能源替代向新质生产力跃迁,成为衔接能源革命与“双碳”目标实现的关键技术桥梁,推动现代煤化工产业高端化、低碳化转型。煤直接液化技术具有能源综合转化效率高、碳排放强度低等优点... 近年来,煤直接液化技术通过颠覆性创新突破,正从传统能源替代向新质生产力跃迁,成为衔接能源革命与“双碳”目标实现的关键技术桥梁,推动现代煤化工产业高端化、低碳化转型。煤直接液化技术具有能源综合转化效率高、碳排放强度低等优点,是煤炭生产液体产品最有效的技术途径之一。 展开更多
关键词 双碳目标 煤直接液化 能源革命 现代煤化工
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煤液化柴油整车实际道路排放特性和油耗的影响研究
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作者 白雪梅 赵凯 +2 位作者 冯玉艳 孙城 高章 《煤炭转化》 北大核心 2025年第3期66-72,共7页
为探究煤液化柴油理化特性对整车实际道路排放特性和油耗的影响,选用石油基国六柴油(G6)、煤直接液化柴油(diesel of direct coal liquefaction,DDCL)以及煤直接液化和间接液化调和柴油(diesel of blend coal liquefaction,DBCL)三种油... 为探究煤液化柴油理化特性对整车实际道路排放特性和油耗的影响,选用石油基国六柴油(G6)、煤直接液化柴油(diesel of direct coal liquefaction,DDCL)以及煤直接液化和间接液化调和柴油(diesel of blend coal liquefaction,DBCL)三种油品,在满足国Ⅵ排放法规的柴油车上依据GB 17691—2018,开展实际道路排放测量方法(PEMS)试验。结果表明:DDCL在三种油品中具有最低的硫含量、多环芳烃含量、运动黏度和t90/t95温度(燃料90%和95%回收温度),这些特性使其在燃油排放和油耗性能方面表现出色,因较低的硫与多环芳烃的含量可减少有害物生成,较低的运动黏度与t90/t95温度能提升雾化和燃烧效率,降低油耗并改善排放;在排放性能方面,与G6相比,DDCL和DBCL的NO_(x)排放分别下降了63.82%和39.11%,DDCL的PN(污染物的粒子数量)排放下降了40.54%,DDCL和DBCL的CO排放分别下降了97.24%和96.02%;在油耗方面,与G6相比,DDCL和DBCL燃油的百公里油耗分别下降了7.81%和2.34%。 展开更多
关键词 煤液化柴油 理化特性 柴油车PEMS 排放 油耗
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煤直接液化过程中循环溶剂自身反应对供氢的影响
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作者 刘沐鑫 颜艳艳 +6 位作者 黄顺进 王习权 安亮 高山松 单贤根 张彦军 石磊 《煤炭转化》 北大核心 2025年第3期12-20,共9页
为了认识煤直接液化过程中溶剂自身反应对其供氢性能的影响规律,研究了溶剂的裂解和脱氢行为对大柳塔(DLT)煤液化的影响以及催化剂和半焦对煤液化溶剂的脱氢反应的催化作用,借助模型化合物研究了溶剂裂解和自由基耦合过程对溶剂供氢行... 为了认识煤直接液化过程中溶剂自身反应对其供氢性能的影响规律,研究了溶剂的裂解和脱氢行为对大柳塔(DLT)煤液化的影响以及催化剂和半焦对煤液化溶剂的脱氢反应的催化作用,借助模型化合物研究了溶剂裂解和自由基耦合过程对溶剂供氢行为的影响。结果表明:煤直接液化溶剂的热裂解和脱氢过程会导致其供氢能力的下降,甚至转化为半焦和气体,既造成了溶剂的损耗和劣质化,也阻碍了煤的液化转化。煤直接液化的Fe催化剂、Mo催化剂和半焦在缺氢环境下可以促进供氢溶剂的脱氢,生成供氢能力相对较差的氢气,不利于煤的液化转化。催化加氢活性越高的催化剂,在缺氢环境下其脱氢催化活性也更高。煤直接液化溶剂非供氢组分中芳环间的桥键、芳环上的烷基链和烷烃易于发生裂解,从而导致煤液化溶剂的损耗和劣质化,同时热解生成的自由基也会消耗溶剂中的供氢组分,进一步导致溶剂供氢能力的下降。供氢溶剂可以在一定程度上抑制溶剂的裂解和自由基的耦合反应,但同时也容易被自由基诱导发生裂解。 展开更多
关键词 煤直接液化 循环溶剂 裂解 供氢 脱氢
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不同钼源改性煤直接液化铁基催化剂的研究 被引量:3
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作者 李导 舒歌平 +2 位作者 高山松 王洪学 谢晶 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期54-61,共8页
为了研究在铁基催化剂的基础上,添加少量的高活性有色金属钼元素是否可以提高催化剂活性、改善直接液化反应性能,在煤粉负载的FeOOH催化剂上,分别引入粉末状钼化合物、油溶性钼化合物和水溶性钼化合物三种不同形态的钼源,在氢初压为6 MP... 为了研究在铁基催化剂的基础上,添加少量的高活性有色金属钼元素是否可以提高催化剂活性、改善直接液化反应性能,在煤粉负载的FeOOH催化剂上,分别引入粉末状钼化合物、油溶性钼化合物和水溶性钼化合物三种不同形态的钼源,在氢初压为6 MPa、反应温度为455℃的条件下进行催化剂的高压釜性能评价实验。结果表明:添加粉体类形态的含钼催化剂并不能改变煤的转化率,而仅能较小幅度地提高沥青烯向油的转化率,其主要原因是活性金属钼没有在煤浆中高度分散。添加油溶性钼和水溶性钼均为有效的添加形式。油溶性钼化合物的油溶性可以使活性组元钼高度分散于煤液化溶剂中,在液化条件下转化为高分散的MoS_(2)活性相与煤紧密接触并反应,并有效防止反应过程中大分子的团聚。以共沉淀和浸渍两种方式引入的水溶性钼源高度分散在了反应物煤粉上,形成纳米级颗粒并与煤粉充分有效地接触,显著提高了煤转化率及油产率。其中,铁钼共沉淀的方式使铁与钼两种活性组元形成高度结合的固溶体形态,使用的钼源价格适中,且制备流程简单,在钼的添加量为m Mo∶m干煤=0.2%时,与基准FeOOH催化剂相比,煤转化率提高了1.77%,萃取油收率提高了8.76%,液化反应性能有较大幅度的提升。 展开更多
关键词 煤直接液化 铁基催化剂 有机钼 共沉淀 改性性能
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煤直接液化催化剂性能优化 被引量:1
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作者 王喜武 陈传富 +1 位作者 谢晶 桂何正 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期41-46,共6页
为提高煤直接液化催化剂性能和氧化反应器运行的稳定性,通过分析影响催化剂性能及氧化反应器运行稳定性的因素,研究催化剂制备过程中的氧化反应温度、反应环境pH、氧化风量、反应器内物料流速、物料浓度等操作条件和氧化反应器塔盘结构... 为提高煤直接液化催化剂性能和氧化反应器运行的稳定性,通过分析影响催化剂性能及氧化反应器运行稳定性的因素,研究催化剂制备过程中的氧化反应温度、反应环境pH、氧化风量、反应器内物料流速、物料浓度等操作条件和氧化反应器塔盘结构优化调整措施。对不同操作条件下制备的催化剂在实验室进行高压釜煤直接液化评价,结果表明:α-FeOOH和γ-FeOOH晶相催化剂的形态为棒状或板条状结构,其比表面积越高煤液化活性越高,γ-FeOOH晶相催化剂较Fe_(3)O_(4)晶相催化剂对煤热解为沥青烯的催化效果最佳。通过调整氧化反应温度、反应环境pH、氧化风量等操作条件,制备出不同的催化剂,通过电镜扫描对比发现在工业装置上控制较低的氧化反应温度、较低的氧化反应环境pH及较高的氧化风量的操作工况下制备的催化剂晶型较好,催化剂可形成α-FeOOH或γ-FeOOH晶相,具有高分散度特性,催化剂性能最佳。针对目前工业化装置制备煤直接液化催化剂存在氧化反应温度高、在线pH计频繁失效、氧化反应器塔盘频繁堵塞等问题,提出了降低氧化反应温度、优化反应环境pH监控的方法以及后续改进措施。同时,通过提高氧化反应器内物料流速和减少塔盘数量减缓反应器塔盘堵塞,延长氧化反应器运行时间、提高运行稳定性。 展开更多
关键词 煤直接液化 催化剂 晶相 PH 氧化反应
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煤液化固渣萃余物的组成结构及铁催化剂活性相回收
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作者 李导 高山松 +3 位作者 王洪学 谢晶 程时富 王乾浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2115-2123,共9页
为解决大规模煤直接液化催化剂铁源供应问题,同时实现煤液化固渣萃余物的无害化分质利用,从固渣萃余物中回收铁催化剂的角度进行研究,探索采用物理磁选法进行铁催化剂富集回收的可行性。首先采用粒度分析、XRF、XRD、SEM、TG、SEM-EDX... 为解决大规模煤直接液化催化剂铁源供应问题,同时实现煤液化固渣萃余物的无害化分质利用,从固渣萃余物中回收铁催化剂的角度进行研究,探索采用物理磁选法进行铁催化剂富集回收的可行性。首先采用粒度分析、XRF、XRD、SEM、TG、SEM-EDX等表征手段对固渣萃余物进行全面的物化性质表征,确定铁催化剂的质量分数和存在形态。由分析可知,工业装置固渣萃余物主要由未反应煤中的炭及残炭、挥发分及灰分组成,其粒度均匀且没有团聚,其中铁元素质量分数为5.96%,铁物种仍以具有顺磁性的Fe1-xS活性相存在,被未反应煤、残余沥青掺杂、包裹,与各种元素Ca、Si、Al、O等均匀混杂分布在萃余物中。在此基础上,选用4种型式的磁选设备在不同磁场强度下进行磁选富集,并将富集后的样品作为催化剂用于煤直接液化反应,考察其直接液化反应性能。试验结果表明,湿式立环脉动高梯度磁选机一方面将所产生的高梯度磁场力作用于磁性催化剂细粉,同时脉动流体力在一定程度上消除了非磁性颗粒的机械夹杂。在清水作为分散介质及洗涤介质下,更有效地实现了固渣萃余物中铁催化剂细粉的精细分离。在640000 A/m外加磁场强度下,含铁催化剂物料富集率为10.48%,铁元素质量分数可达11.37%,高压釜萃取油产率为41.96%,与无催化剂时相比高7.17%,比固渣萃余物提高8.99%,可掺混至新鲜催化剂中实现有效回用,部分解决催化剂铁源短缺的问题。 展开更多
关键词 煤直接液化 固渣萃余物 铁催化剂 回收 液化性能
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