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应用TG-FTIR技术研究黄土庙煤催化热解特性 被引量:19
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作者 李爽 陈静升 +2 位作者 冯秀燕 杨斌 马晓迅 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期271-276,共6页
用浸渍法制备过渡金属氧化物担载型催化剂MOx/USY(M=Co、Mo、Co-Mo),用热重红外联用技术考察了MOx/USY催化剂对黄土庙(HTM)煤热解失重特性和热解产物生成规律的影响。热重实验结果表明,MOx/USY催化剂可使HTM煤热解的二次脱气条件更为温... 用浸渍法制备过渡金属氧化物担载型催化剂MOx/USY(M=Co、Mo、Co-Mo),用热重红外联用技术考察了MOx/USY催化剂对黄土庙(HTM)煤热解失重特性和热解产物生成规律的影响。热重实验结果表明,MOx/USY催化剂可使HTM煤热解的二次脱气条件更为温和,热解峰温分别提前14、23和9℃。动力学分析结果表明,MOx/USY催化剂可降低HTM煤样热解的活化能。FT-IR研究表明,MOx/USY催化剂可有效改善HTM煤热解产物的组成和分布,CoOx/USY催化剂能显著提高HTM煤热解产物中高热值气体(CO、CH4)和轻质芳烃以及脂肪烃类化合物的含量;MoOx/USY催化剂没有明显改善HTM煤热解产物组成和分布;MoOx-CoOx/USY催化剂可促进CO、CH4、轻质芳烃和脂肪烃类化合物的生成,却使热解产物的生成向高温区移动,说明USY负载的不同过渡金属氧化物对煤样热解行为和热解产物有较大影响。 展开更多
关键词 黄土庙(HTM)煤 催化热解 动力学分析 M0 USY TG—F11R
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陕北中低温煤焦油的分离与GC-MS分析 被引量:23
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作者 孙鸣 冯光 +3 位作者 王汝成 徐龙 杨艳红 马晓迅 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期667-672,共6页
对陕北中低温煤焦油的轻油(L-tar)和重油(H-tar),采用超声萃取和索氏萃取的方法,得到GC-M S可测石油醚L-tar萃取物(P-L-tar)和H-tar萃取物(P-H-tar),采用GC-M S分析了P-L-tar和P-H-tar的组成。实验结果表明,在P-L-tar中检测到295种化合... 对陕北中低温煤焦油的轻油(L-tar)和重油(H-tar),采用超声萃取和索氏萃取的方法,得到GC-M S可测石油醚L-tar萃取物(P-L-tar)和H-tar萃取物(P-H-tar),采用GC-M S分析了P-L-tar和P-H-tar的组成。实验结果表明,在P-L-tar中检测到295种化合物,在P-H-tar中检测到302种化合物,主要是长链烷烃、酚类化合物和萘类化合物及少量的含氧化合物和含氮化合物;在P-L-tar中长链烷烃和酚类化合物质量分数分别为42.43%和18.28%,在P-H-tar中长链烷烃和酚类化合物的质量分数分别为21.53%和36.80%,P-H-tar中的间甲基苯酚的质量分数达6.72%。 展开更多
关键词 中低温煤焦油 超声萃取 索氏萃取 气相色谱-质谱分析 酚类化合物
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陕北中低温煤焦油常压重油馏分GC-MS分析 被引量:11
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作者 杜鹏鹏 孙鸣 +2 位作者 陈静 陈繁荣 马晓迅 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期59-63,共5页
以陕北中低温煤焦油的重油为原料,在常压蒸馏装置中切取<100℃,100—200℃,200—240℃,240—270℃,270—300℃,300—340℃和340—390℃七段馏分,利用GC-MS分析馏分中化合物的组成情况。结果表明:200—240℃、270—300℃、300—340℃... 以陕北中低温煤焦油的重油为原料,在常压蒸馏装置中切取<100℃,100—200℃,200—240℃,240—270℃,270—300℃,300—340℃和340—390℃七段馏分,利用GC-MS分析馏分中化合物的组成情况。结果表明:200—240℃、270—300℃、300—340℃馏分的馏出质量最大,质量分数分别为12.62%,15.59%和17.73%;馏分中含有脂肪烃、芳香烃和酚类化合物及少量杂环化合物;酚类化合物主要富集在100—200℃、200—240℃、240—270℃3段馏分中,分别占各馏分质量的63.34%,59.65%和23.81%,所含酚类化合物主要为低级酚、C3—C4烷基苯酚、茚酚、苯二酚、萘酚和烷基萘酚等。 展开更多
关键词 中低温煤焦油 常压蒸馏 酚类化合物
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陕北中低温煤焦油重油减压馏分的GC-MS分析 被引量:6
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作者 孙鸣 陈静 +7 位作者 代晓敏 姚一 刘媛媛 贺敏 吕波 马晓迅 赵香龙 刘科 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期52-57,共6页
以陕北中低温煤焦油重油为原料,在减压(1 k Pa)蒸馏装置中切取<100℃,100—170℃,170—200℃,200—240℃,240—270℃,270—300℃和300—340℃7段馏分。利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定了馏分中化合物的组成。结果表明:蒸馏终温... 以陕北中低温煤焦油重油为原料,在减压(1 k Pa)蒸馏装置中切取<100℃,100—170℃,170—200℃,200—240℃,240—270℃,270—300℃和300—340℃7段馏分。利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定了馏分中化合物的组成。结果表明:蒸馏终温为340℃馏分收率(质量分数)为88.5%;各馏分中都分布有脂肪烃类化合物;蒽菲类化合物主要分布在170—240℃馏分中;低级酚主要分布在<100℃,酚类质量分数约56%,其中苯酚质量分数为17%,甲酚质量分数为22%;270—300℃和300—340℃馏分也有少量低级酚和烯烃被发现。减压蒸馏可减少煤焦油蒸馏过程中发生缩聚、分解和结焦的可能性。 展开更多
关键词 中低温煤焦油 减压蒸馏 GC-MS 酚类化合物
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配煤对高熔点煤灰熔融特性影响的研究 被引量:13
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作者 谢良才 李风海 +2 位作者 薛兆民 徐龙 马晓迅 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1430-1439,共10页
采用灰熔点较低的襄阳煤和灰熔点较高的晋城无烟煤组成的混合煤样,利用XRF、SEM、DSC、XRD、三元相图等分析方法,探究了襄阳煤对晋城无烟煤煤灰熔融温度的影响。结果表明,配煤能有效降低高熔点煤灰的熔融温度,当襄阳煤的加入量小于24%时... 采用灰熔点较低的襄阳煤和灰熔点较高的晋城无烟煤组成的混合煤样,利用XRF、SEM、DSC、XRD、三元相图等分析方法,探究了襄阳煤对晋城无烟煤煤灰熔融温度的影响。结果表明,配煤能有效降低高熔点煤灰的熔融温度,当襄阳煤的加入量小于24%时,混合煤灰熔融温度显著降低;襄阳煤的加入量在24%-40%时,混合煤灰熔融温度变化平缓且流动温度低于1 400℃。混合煤灰中的成分在1 000-1 200℃发生一系列的化学反应,主要包括SiO_2与Al_2O_3结合产生高熔点物质莫来石以及Fe_2O_3、CaO与莫来石反应转化形成铁尖晶石、钙长石等新物质,由此造成了煤灰熔融温度的变化。基于BP神经网络对实验数据建立预测模型,其预测效果优于前人总结的经验公式,平均准确度高于99%。利用热力学软件HSC 5.0分析了CaO、Fe_2O_3对降低煤灰熔融温度的影响,分析表明,CaO对莫来石的转化作用优于Fe_2O_3。 展开更多
关键词 配煤 灰熔融温度 BP神经网络
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煤沥青与石油沥青共混改性及其热解特性 被引量:18
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作者 杨燕红 刘媛媛 +3 位作者 孙鸣 宋真真 赵香龙 马晓迅 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期479-484,共6页
考察了不同添加量的煤沥青四氢呋喃萃取物(THFS)对石油沥青的改性,随着THFS添加量的增多,改性沥青针入度降低,软化点升高,延度下降,参照英国标准(BSI BS—3690)得出最佳添加量为8%。利用TG-FTIR、FTIR对改性沥青进行了表征,结果表明:THF... 考察了不同添加量的煤沥青四氢呋喃萃取物(THFS)对石油沥青的改性,随着THFS添加量的增多,改性沥青针入度降低,软化点升高,延度下降,参照英国标准(BSI BS—3690)得出最佳添加量为8%。利用TG-FTIR、FTIR对改性沥青进行了表征,结果表明:THFS、改性沥青的失重率大于基质沥青70的失重率;THFS在700~900cm^(-1)处芳香烃类的透射峰强度明显强于基质沥青与改性沥青;沥青老化后在2953cm^(-1)和1377cm^(-1)(—CH_3)、1461cm^(-1)和2924cm^(-1)(—CH_2—)处透射峰逐渐增强;1600cm^(-1)(C=O和苯环C=C)透射峰逐渐增强;沥青热解半焦中的脂肪烃类物质含量较少,主要以高度缩合的稠环芳香烃类物质为主;沥青在老化过程中主要发生了氧化、裂解、加成、聚合、缩合等反应。 展开更多
关键词 石油沥青 煤沥青 改性 热重-红外联用 红外光谱分析
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基于苯甲醛交联剂的煤直接液化残渣改性石油沥青 被引量:12
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作者 陈静 孙鸣 +6 位作者 代晓敏 姚一 刘媛媛 贺敏 吕波 赵香龙 马晓迅 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1052-1060,共9页
以苯甲醛为交联剂,采用煤直接液化残渣的四氢呋喃萃取物(THFS)对石油沥青进行了改性。考察了THFS、交联剂的掺杂量以及掺混温度对改性沥青性能的影响。研究表明,当THFS的掺杂量为4%,掺混温度为170℃时改性效果最佳,而且苯甲醛作为交联... 以苯甲醛为交联剂,采用煤直接液化残渣的四氢呋喃萃取物(THFS)对石油沥青进行了改性。考察了THFS、交联剂的掺杂量以及掺混温度对改性沥青性能的影响。研究表明,当THFS的掺杂量为4%,掺混温度为170℃时改性效果最佳,而且苯甲醛作为交联剂加入可使沥青改性效果更佳。利用热重-傅里叶红外光谱联用仪(TG-FTIR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和荧光显微镜对改性沥青进行了表征,结果表明,添加了苯甲醛的改性沥青的失重残余率较其他沥青略有提高;苯甲醛交联的改性沥青在热解过程中释放的CH4含量减少且释放温度有所提高;改性沥青在2 924 cm-1和2 854 cm-1处的脂肪族-CH2-的伸缩振动和表征苯环位取代872、810和746 cm-1处吸收峰的透射率均有较大幅度的提高,并在1 060 cm-1处出现C-O-C伸缩振动峰,以及荧光显微镜图像中出现新的改性粒子,表明交联剂的添加使THFS和基质沥青发生了缩合反应。 展开更多
关键词 沥青 液化残渣 苯甲醛 聚合 热解
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低阶煤低温干馏工艺煤焦油组分还原与组成分析 被引量:3
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作者 杨秦林 刘永琦 +3 位作者 唐星 么秋香 孙鸣 马晓迅 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第4期56-61,共6页
中低温煤焦油的真实产率与组成分布对于评价煤低温干馏工艺具有关键的指导作用。为了得到煤焦油的准确产率、轻重油分布规律和全组分信息,以中低温煤焦油轻油(LCT)和重油(HCT)为原料,对LCT∶HCT∶水=1∶1∶1的混合物进行加热重组,得到... 中低温煤焦油的真实产率与组成分布对于评价煤低温干馏工艺具有关键的指导作用。为了得到煤焦油的准确产率、轻重油分布规律和全组分信息,以中低温煤焦油轻油(LCT)和重油(HCT)为原料,对LCT∶HCT∶水=1∶1∶1的混合物进行加热重组,得到重组煤焦油(RCT)、重组煤焦油轻油(RLCT)和重油(RHCT)。通过正己烷超声萃取分别得到正己烷萃取物(E-CT、E-LCT、E-HCT、E-RCT、E-RLCT以及E-RHCT)和萃余物(I-CT、I-LCT、I-HCT、I-RCT、I-RLCT以及I-RHCT),利用气质联用仪(GC-MS)和热重分析仪-傅里叶红外联用(TG-FTIR)技术,对各萃取物和萃余物的组成结构、热解行为及气体逸出特性进行分析。结果表明,通过煤焦油重组试验,RLCT为24.93%,RHCT为75.08%;重组煤焦油正己烷萃取物以烷烃、芳烃和酚类物质为主;E-CT相较于E-LCT和E-HCT,脂肪烃含量减少、酸性化合物增多;E-RCT相较于E-CT,芳烃含量明显降低,E-RHCT富集芳烃和酸性化合物,脂肪烃含量降至35.05%;重组煤焦油萃余物主要由饱和分和芳香分构成;重组后I-RHCT与I-RLCT轻质组分减少,萃余物的热稳定性更好。 展开更多
关键词 中低温煤焦油 样品还原 GC-MS TG-FTIR
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间断等温边界下多孔介质方腔内非热平衡自然对流传热数值模拟 被引量:1
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作者 吴峰 王刚 马晓迅 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期712-718,共7页
采用局部非热平衡模型,在方腔两侧壁面布置间断式等温边界,采用SIMPLER算法数值研究了固体骨架发热多孔介质方腔内的稳态非达西自然对流,探讨了6种等温边界布置方案、孔隙率ε及Da数对方腔内自然对流与传热的影响规律。计算结果表明:在... 采用局部非热平衡模型,在方腔两侧壁面布置间断式等温边界,采用SIMPLER算法数值研究了固体骨架发热多孔介质方腔内的稳态非达西自然对流,探讨了6种等温边界布置方案、孔隙率ε及Da数对方腔内自然对流与传热的影响规律。计算结果表明:在左右对称的等温边界条件下,多孔介质方腔内的流场、温度场分布出现了左右对称分布特性。孔隙率ε及Da数的增加有利于提高多孔介质方腔的整体传热量,当Da数小于10-5时,传热量Q值随Da数变化不大,且不同等温边界布置方案的Q值差别不大。随着Da数的增大,多孔介质方腔内的热对流逐渐得到发展,此时不同传热方案的Q值出现了显著的差异,并随着Da数的增大而增加。 展开更多
关键词 非热平衡模型 间断等温边界 自然对流 数值模拟
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侧壁不连续边界下多孔介质自然对流数值模拟 被引量:1
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作者 吴峰 王刚 马晓迅 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期18-22,49,共6页
采用局部非热平衡模型,在方腔左侧壁面布置不连续等温边界条件,数值模拟了固体骨架发热多孔介质方腔内的稳态非达西自然对流传热,探讨了不同等温边界布置方案及方腔的高宽比M/L对方腔内自然对流传热的影响规律。计算结果表明:由于单向... 采用局部非热平衡模型,在方腔左侧壁面布置不连续等温边界条件,数值模拟了固体骨架发热多孔介质方腔内的稳态非达西自然对流传热,探讨了不同等温边界布置方案及方腔的高宽比M/L对方腔内自然对流传热的影响规律。计算结果表明:由于单向重力影响,多孔介质方腔内流函数结构呈现上下不对称特性,而固体相温度场分布呈现出上下对称分布规律;流体相局部Nu数的大小及分布规律与等温边界的位置相关,局部Nu数随着Y=0.5值的增大而增加,固体相局部Nu数则以Y=0.5处为中心呈现上下对称分布规律。存在一个最佳ξ值及高宽比值,使得多孔介质方腔内的整体向外传热量达到最大值,等温边界布置于方腔上侧更有利于强化方腔整体的自然对流传热。 展开更多
关键词 非热平衡模型 不连续等温边界 自然对流 数值模拟
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不同原料气甲烷化制天然气的热力学分析 被引量:1
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作者 马苗 史浩锋 +1 位作者 刘鹏 赵彬然 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期48-54,71,共8页
由于不同原料气组成不同,会对甲烷化过程造成不同影响。通过建立基于吉布斯自由能最小法的热力学模型,利用ASPENPlus软件对合成气、焦炉煤气和煤热解气三种原料气CO甲烷化体系进行热力学分析,探讨了温度和压力及原料气组成(O2、CH4、CO2... 由于不同原料气组成不同,会对甲烷化过程造成不同影响。通过建立基于吉布斯自由能最小法的热力学模型,利用ASPENPlus软件对合成气、焦炉煤气和煤热解气三种原料气CO甲烷化体系进行热力学分析,探讨了温度和压力及原料气组成(O2、CH4、CO2和C2H4)对CO转化率、CH4选择性和产率及积炭的影响,寻找出每种原料气甲烷化过程中的主导因素,确定出合适的工艺条件,优化甲烷化工艺。研究表明:低温高压有利于甲烷化反应的进行。合成气中CH4对CH4选择性和收率影响较小,所以可采用产品气循环工艺;但高温下CH4和CO2都导致积炭增加,应采用低温反应且严格控制CO2含量。而对焦炉煤气来说采用较高压力即可消除甲烷对反应的影响;CO2和C2H4对反应造成影响较小,可采用补碳工艺来平衡原料气中过量氢气。煤热解气本身含碳量高,CH4、CO2和C2H4均导致积炭加剧,因此不建议采用产品气循环工艺且要严格控制CO2含量,并脱除C2H4等气态烃类化合物。从安全和催化剂失活方面考虑,焦炉煤气和热解气中应尽可能减少O2含量。 展开更多
关键词 合成气 焦炉煤气 煤热解气 甲烷化 热力学分析
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