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2007年  第35卷  第05期

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摘要:
为探讨煤直接液化工艺中油煤浆表观黏度随温度升高的变化规律,利用高温黏度计测定了煤浆体系的黏度,考察了溶剂、煤浆浓度、煤中含水量和不同显微组分等因素以及剪切速率、配浆温度、溶胀作用等对煤浆黏度温度特性的影响。研究结果表明,低温下影响煤浆黏度变化的主要因素是溶剂本身的性质,煤浆的表观黏度随温度升高而降低;随温度继续升高在较宽温度范围内黏度变化不大,这是由溶剂性质以及煤在溶剂中的溶胀行为共同作用的结果;当温度达到约220℃后继续升高温度溶胀作用逐渐占优势,从而导致煤浆体系的表观黏度逐渐增大。
摘要:
运用半连续反应装置对山西吴家坪煤和四川华蓥山煤中氯在亚临界水条件下的脱除规律及形态变化进行了研究。考察了反应温度和压力对氯脱除率的影响;同时还运用化学提取法对原煤及残渣中氯的形态进行了研究。研究结果表明,随着反应温度的升高,煤中氯的脱除率也增加,在410℃、15MPa、60min、水流量为580mL/h时,吴家坪煤中氯的脱除率为84.6%,华蓥山煤中氯的脱除率为72.4%。吴家坪煤中氯在15MPa时的脱除率最大。华蓥山煤中氯主要以有机氯的形态存在,而吴家坪煤中氯有8%为离子可交换态的无机氯,其余为有机结合的氯;在亚临界水萃取煤的过程中,离子交换态结合的有机氯比共价键结合的有机氯更容易挥发,有机氯要首先转化为无机氯然后再逸出。
摘要:
实验研究了原煤、煤焦以及煤在不同气氛下受热得到的气体产物对NO的还原特性。结果表明,原煤的NO还原能力不仅与其挥发分含量有关,还与煤中的矿物质有关;制焦气氛中的O2能改变煤焦对NO的还原能力,其改变与煤种有关。高挥发分煤所释放的挥发性产物对NO的还原率也高, 但Tongchuan(TC)煤除外。TC煤的挥发分含量不高,但由TC煤得到的挥发物对NO的还原率与高挥发分的Sanxie(SX)和Shenmu(SM)煤释放的挥发物相当。煤在N2环境下所释放的气体产物对NO的还原能力比CO2气氛下释放的气体产物对NO的还原能力强,但TC煤除外。同样,制气气氛中的氧对燃煤挥发物的NO还原能力的影响也很大,这种影响与煤种有关。
摘要:
为了研究黑液水煤浆的灰沉积机理,采用沿烟气行程从实验炉不同部位抽取空间灰粒和提取相应位置炉壁灰渣样相结合的方法,并与常规水煤浆相对比,研究了各主要矿物元素(Na、K、Si、Al、Fe、Ca)在烟气流中的迁移趋势和沉积特性。并且通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析从微观角度进行了验证。结果表明,与常规水煤浆不同的是,Na、Si、Al的迁移和沉积是引起黑液水煤浆沾污结渣的主要矿物元素,灰沉积物中主要包括无水芒硝、霞石等低熔融温度富Na物相,而Fe的沉积是次要因素。
摘要:
采用热重微商(TG-DTG)法考察生物质稻壳与废轮胎共热解经催化与非催化热解油的热失重行为,并同0#柴油的热失重行为进行了比较;同时采用Achar微分法和Coats-Redfern积分法对热解油热失重蒸发过程的蒸发热进行了计算,并结合Satava和Bagchi法确定了热失重蒸发过程的机理函数, 建立了0#柴油和在催化与非催化条件下得到的热解油蒸发过程的动力学方程,得出了在催化与非催化条件下热解油热失重过程的机理函数,其动力学方程为dα/dt=Ae-△vapH/RT(1-TBX〗α)2;而0#柴油的热失重蒸发过程动力学方程为dα/dt=1.5Ae-△vapH/RT(1-α)2/3\[1-(1-α)1/3\]-1。蒸发热的顺序由大到小依次为,柴油>非催化热解油>SBA-15热解油>MCM-41热解油。结果表明,通过建立的模型函数得到的蒸发热与实验值非常接近。催化剂SBA-15和MCM-41的存在对降低高沸点馏分的物质具有一定作用,而SBA-15催化作用强于MCM-41。
摘要:
减少生物质在热转化反应器中Cl与碱金属K和Na以气态组元逸出可有效遏制积灰、腐蚀等现象和减少污染气体排放。采用化学热力学平衡分析方法,在400K~1600K研究了秸秆、树皮、木屑、废木和橄榄渣五种生物质在过剩空气系数分别为0、0.4、0.8的热解和气化过程中Cl与碱金属K和Na的赋存形态变化及逸出特性。结果表明,Cl在热解和气化过程中主要是以KCl(s)、HCl(g)、KCl(g)、(KCl)2(g)和NaCl(g)化合物赋存并相互转化;在800K~1000K时,含Cl固态组元逐渐转化为气态组元;K和Na在900K时开始以气态组元逸出,且热解过程有少量KCN(g)和NaCN(g)逸出,而气化过程,温度大于1000K随过剩空气系数的增加,KCl(g)、K(g)和Na(g)等气态组元量逐渐减少,逐渐转化为NaCl(g)、KOH(g)和NaOH(g);减少Cl和碱金属K和Na逸出的理论最佳热解和气化温度分别为800K和900K。
摘要:
在固定床反应器中进行热解实验,考察不同热解终温、不同熔融盐添加量下印刷线路板热解过程中碳的气相转化率,并对热解液体和固体产物进行特性分析。结果表明,熔融盐的存在可以明显提高热解过程碳的气相转化率,减少液体产物产率。在未添加熔融盐的条件下,热解终温900℃时,碳的气相转化率为35.94%,液体产物产率为28.29%。添加 (71%Na2CO3-29%K2CO3) 熔融盐后,热解终温700℃时,碳的气相转化率为40.76%,液体产物产率为22.34%。添加 (8.3%Na2CO3-91.7%NaOH) 熔融盐后,碳的气相转化率达到59.36%,液体产物产率减少为6.88%。元素分析结果表明,熔融盐的存在可以减少固体残渣中的含碳量,而液体产物的H/C原子比为1.12~1.20。
摘要:
利用钌离子催化氧化方法对大港减压渣油芳香分、胶质和庚烷沥青质进行了选择性降解,通过GC、GC-MS等分析手段对降解反应产物中一元正构脂肪酸、α,ω-二元正构脂肪酸和苯二~六元羧酸的含量和分布分别进行了定量分析。结果表明,芳香分、胶质和庚烷沥青质中的芳香结构上都存在大量烷基取代基和桥接不同芳碳的聚亚甲基桥。烷基取代基碳数最大约为33,聚亚甲基桥最大碳数约为24,而且这两种结构单元的含量均随碳数的增加而减少,并呈现出了偶碳优势。庚烷沥青质C12以下侧链相对较多而C16+较少,与芳香分的分布相反;正构烷基侧链的浓度按庚烷沥青质、胶质和芳香分的顺序递减。降解产物中都检测到了苯二甲酸到苯六甲酸等一系列的苯多酸,表明三个组分中都存在稠环芳香结构。庚烷沥青质中缩合程度较高的迫位缩合结构含量最高,芳香分渺位缩合结构最多,胶质介于两者之间。
摘要:
使用模型化合物在微型反应釜中研究了载体炭黑对渣油内部氢转移反应的影响。结果表明,炭黑可以明显地促进四氢萘到蒽的氢转移反应。使用等体积浸渍法制备了Fe/炭黑、Ni/炭黑催化剂并对Fe/炭黑催化剂进行了XRD、SEM表征,结果表明,金属硫化物附着在炭黑颗粒的表面,直径为1μm左右。在高压反应釜中研究了载体炭黑和以炭黑为载体的催化剂对克拉玛依常压渣油430℃加氢反应的影响,并于传统的水溶性分散型催化剂的抑焦性能进行了对比。 结果表明,Fe/炭黑、Ni/炭黑催化剂可以明显地抑制渣油加氢反应的生焦,水洗后的催化剂效果比未经水洗的催化剂抑制生焦的效果好;Ni/炭黑催化剂抑焦效果比Fe/炭黑催化剂好;Fe/炭黑催化剂比同等浓度的水溶性Fe催化剂抑焦效果好。对反应产物馏分的分析表明,Fe/炭黑催化剂可以有效地抑制渣油缩合生焦,同时在一定程度上抑制裂化反应。
摘要:
在微型高压釜中研究了克拉玛依常压渣油(KLAR)和辽河减压渣油(LHVR)的饱和分、芳香分在分散型催化剂作用下的临氢热反应行为并计算其动力学参数。结果表明,饱和分与芳香分主要发生裂化反应,生成石脑油与柴油馏分,不会生成甲苯不溶物,极少量的芳香分缩合生成沥青质。在相同的反应苛刻度下,KLAR与LHVR饱和分裂化和缩合产物产率没有明显的差别,而KLAR芳香分的裂化产物产率略高于LHVR芳香分,而其缩合产物产率略低于LHVR饱和分。
摘要:
利用微反-色谱联合实验装置和连续式小型提升管催化裂化实验装置研究了催化裂化汽油低温改质过程中烯烃转化和催化剂积炭的过程和规律。通过对模型化合物和催化裂化汽油改质过程中催化剂活性、催化裂化汽油窄馏分、反应温度、剂油比和反应时间对烯烃转化和催化剂积炭的研究表明,大部分烯烃转化和催化剂积炭的反应发生在油剂接触极短的反应时间内,并随着催化剂活性、反应物活性、剂油比和反应温度的提高而增加。在油剂接触后很长的反应时间内,生焦量、积炭速率和烯烃的转化程度都很小,烯烃转化损失率降低,因此,催化裂化汽油在低温改质的条件下可以通过延长反应时间来提高烯烃的转化率。因此,催化裂化汽油改质的最佳工艺条件为,390℃~440℃,剂油比6,催化剂活性61~65,长反应时间,轻馏分进料。
摘要:
以氧化铝(Al2O3)、ZSM-5、Beta和SAPO-11分子筛粉体为原料制备出不同的载体,在不同温度下考察了探针分子乙醇脱水转化反应。根据NH3-TPD方法测定载体的酸量和酸分布,以及载体负载贵金属Pt后C14~24长链烷烃异构化评价结果,探讨了载体表面酸、乙醇转化和异构化性能三者之间的关系。结果表明,载体表面酸与乙醇转化和异构化性能没有直接的关系,但乙醇转化和异构化性能之间有一定关联。载体上乙醇转化的稳定性较差、乙烯选择性低,则对应的贵金属催化剂异构化性能也较差;乙烯选择性高且稳定性好,可制备出性能优异的异构化催化剂。因此,作者提出区分固体酸的酸性和酸性质的必要性。酸性包含酸量、酸强度及分布等概念,酸性质指酸中心在催化反应中的行为,简称为酸功能。前者可由常规的表面酸方法表征,后者只能在反应条件下获得。数据表明了临氢异构化剂的酸功能可以采用乙醇转化反应进行表征。用乙醇转化作为模型反应表征载体的酸作用行为即酸功能,可以为异构催化剂载体的选择提供指导。
摘要:
采用浸渍法制备了Pd质量分数为0.1%~1.0%的Pd/SiO2和Pd/5%CexZr1-xO2/SiO2(x0.0~1.0)系列催化剂,在微型固定床反应器上对催化剂的甲烷催化燃烧性能进行了评价,用XRD、H2-TPR等分析测试技术对催化剂的结构进行了表征。结果表明,Pd/SiO2和Pd/CexZr1-xO2/SiO2催化剂都具有较好的甲烷催化燃烧活性,CexZr1-xO2可以明显提高催化剂的催化活性,并且Ce和Zr的比值对催化剂催化活性也有显著的影响。XRD和TPR显示,Pd/CexZr1-xO2/SiO2催化剂中的CexZr1-xO2对PdO的分散性和还原性有较好的促进作用。
摘要:
采用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了微球状Fe/Cu/K/SiO2和Fe/Cu/K/Al2O3催化剂,研究SiO2和Al2O3作为结构助剂对铁基催化剂吸附行为、炭化行为及F-T合成反应性能的影响。表征结果表明,与Al2O3相比较,SiO2抑制了H2的吸附,但促进了CO的吸附,有利于催化剂的炭化。催化剂在260℃、1.5MPa、H2/CO=0.67和2000h-1下的浆态床F-T合成反应评价表明,Fe/Cu/K/SiO2催化剂具有较高的F-T合成活性、高的水煤气变换反应(WGS)活性,且其烃产物选择性明显向高炭数方向偏移,而Fe/Cu/K/Al2O3催化剂则表现出较低的F-T合成活性、低的水煤气变换反应(WGS)活性和高的轻质烃选择性。但Fe/Cu/K/Al2O3催化剂比Fe/Cu/K/SiO2催化剂具有更好的运行稳定性。
摘要:
采用浸渍法制备了一系列NiM/γ-Al2O3(M=Mo、W)催化剂。通过馏分油(沸点70℃~350℃)烯烃的加氢饱和,考察了Mo、W对Ni基催化剂加氢性能的影响,并采用TPR、XRD、XPS对催化剂进行表征。TPR结果表明,添加助剂Mo(W)降低了低温还原峰温度,但还原度有所降低,而且NiMo催化剂还原度的降低幅度比NiW催化剂更大;XRD结果表明,Mo(W)的添加提高了活性组分Ni的分散度,并且Mo的助分散作用优于W;XPS结果表明,Mo(W)的引入提高了催化剂体系“表面NiAl2O4”的比例,Ni2p3/2谱峰的化学位移说明助剂的添加增强了Ni与载体γ-Al2O3之间的相互作用。
摘要:
采用蒸气相合成法,以正丙胺作为笼形类沸石材料MTN合成的新模板剂,合成出MTN单晶。通过改变F-/Si、氟源种类、液相中胺/水、结晶温度等指标,考察了MTN的合成规律。并采用XRD、SEM、FT-IR对样品进行了物化性能表征。实验表明,在凝胶组成为(0.5~1.0)NH4F-SiO2-6.7H2O,液相组成为PrNH2/ (PrNH2+H2O)(摩尔比) =16.7%~100%的反应体系中,453K~493K晶化反应15d,能够合成MTN。 MTN的相对结晶度分别随着正丙胺的摩尔比、氟化铵与二氧化硅的摩尔比以及晶化温度的升高而升高。合成的MTN晶体粒度达到250μm。
摘要:
利用“瓶中造船”(ship-in-a-bottle) 技术将双水杨醛缩乙二胺合钴(Cosalen)配合物封装于Y型沸石分子筛的超笼中,制备出固载型席夫碱钴金属配合物Cosalen/Y(SB)。同时采用浸渍方法将Cosalen负载于Y型分子筛的表面,制备了浸渍型的负载物Cosalen/Y(IM)。采用原子吸收、红外光谱、紫外光谱、X射线衍射、热重差热和电镜扫描等方法对两者进行了表征。 结果表明 ,固载物Cosalen/Y(SB)中Cosalen已成功地进入了分子筛的孔道内。以分子氧为氧源,考察了Cosalen/Y(SB)对环己烷的催化氧化性能以及催化剂用量、溶剂、氧气压力对反应的影响。结果表明,Cosalen/Y(SB)具有较高的催化氧化活性和对环己醇、环己酮以及己二酸的选择性,有一步氧化环己烷生成己二酸的潜力。重复实验表明,催化剂稳定性较好,没有明显的活性组分流失。
摘要:
采用丙烯气相进料,在预混段中先与双氧水的甲醇溶液混合后进入固定床反应器,考察了进料液中pH值、丙二醇单甲醚、乙硫醇以及铁锈等对丙烯环氧化连续反应中TS-1分子筛催化剂性能的影响。结果表明,进料液体pH值对催化剂的催化性能有影响,适宜的进料液体pH值在7左右;副产物丙二醇单甲醚含量的增加不会对催化剂性能产生影响;乙硫醇量的增加使环氧丙烷选择性下降,但不会引起催化剂的失活;而进料液体中铁锈的引入会导致催化剂中部分孔堵塞,使催化剂部分失活。当进料液中的pH值用0.1mol/L的氨水调节为7左右,在反应温度55℃,反应压力0.7MPa,TS-1催化剂具有较好的稳定性,经130h的连续试验考察,双氧水的转化率和环氧丙烷的选择性约为90%。
摘要:
用羧甲基纤维素钠和硫酸铜溶液制备出不溶性的羧甲基纤维素铜(Ⅱ)材料,以含16×10-6噻吩和96×10-6正戊硫醇的石油醚为模型样,研究了该材料对硫醇的脱除效果。结果表明,羧甲基纤维素铜(Ⅱ)在室温下以24.0h-1空速可以将模型样品中的硫醇完全脱除,模型样品的脱除容量达到925mL/g,脱硫醇容量1.86mmol/g。利用XPS研究材料使用前后铜离子价态的变化,发现材料中的正二价铜离子转变成正一价,通过GCMS分析脱硫醇后的模型样品硫醇的变化,确认硫醇被氧化生成二硫化物,从而证实了羧甲基纤维素铜(Ⅱ)材料脱硫醇是一个氧化-还原过程。
摘要:
采用共沉淀法和机械混合法制备了Zn-Cu-Mn复合氧化物和ZCM(Z=ZnO、C=CuO、M=MnO2)复合氧化物,并对两种氧化物的脱硫能力进行了分析,同时也将这二种氧化物与单一的ZnO、MnO2和CuO的脱硫能力进行比较。利用XRD和FPD(火焰光度计)分别对复合氧化物的物质组成、结构和脱硫性能进行了分析。实验证明,Zn-Cu-Mn在250℃~350℃具有良好的脱硫能力,且300℃的脱硫能力最佳;空速为7799h-1时穿透硫容较高。煅烧温度为400℃时,Zn-Cu-Mn的脱硫能力高于ZnO。煅烧温度升高,Zn-Cu-Mn复合氧化物的比表面积和脱硫能力下降,且生成了具有尖晶石结构的CuMn2O4。与Zn-Cu-Mn复合氧化物和ZnO相比,ZCM复合氧化物的脱硫能力较低。煅烧温度为550℃时,ZCM体系中的MnO2分解为Mn2O3,当温度升至750℃时Mn2O3相消失,生成了具有尖晶石结构的CuMn2O4。
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