• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      合成氣氣氛下含水量對(duì)錫林浩特煤液化性能的影響

      2017-04-27 07:21:55馮婉璐吳詩(shī)勇吳幼青鄭化安閔小建華東理工大學(xué)能源化工系上海20027華東理工大學(xué)煤氣化及能源化工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海20027陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司西安70070
      關(guān)鍵詞:錫林浩特水煤氣合成氣

      馮婉璐, 吳詩(shī)勇,2, 尤 全, 吳幼青,2, 鄭化安, 閔小建(.華東理工大學(xué)能源化工系,上海20027; 2.華東理工大學(xué)煤氣化及能源化工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 20027; .陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司,西安 70070)

      合成氣氣氛下含水量對(duì)錫林浩特煤液化性能的影響

      馮婉璐1, 吳詩(shī)勇1,2, 尤 全1, 吳幼青1,2, 鄭化安3, 閔小建3
      (1.華東理工大學(xué)能源化工系,上海200237; 2.華東理工大學(xué)煤氣化及能源化工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200237; 3.陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司,西安 710070)

      在合成氣氣氛下考察了含水量對(duì)錫林浩特煤液化性能的影響。結(jié)果表明:在合成氣氣氛下,煤中適當(dāng)含水可促進(jìn)煤在液化過(guò)程中的轉(zhuǎn)化。當(dāng)含水量為7.5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),錫林浩特煤的液化轉(zhuǎn)化率最高,為84.59%;當(dāng)煤中含水量較高時(shí),煤的轉(zhuǎn)化率明顯降低。此外,煤中適當(dāng)含水更有利于水煤氣變換反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)含水量為7.5%時(shí),合成氣中的CO轉(zhuǎn)化率最高,為26.00%;但隨著煤中含水量的增加,CO轉(zhuǎn)化率降至16.93%。通過(guò)瀝青烯與前瀝青烯的紅外光譜發(fā)現(xiàn):瀝青質(zhì)中存在大量羥基,煤中的水促進(jìn)了煤中官能團(tuán)側(cè)鏈斷裂;但當(dāng)煤中含水量大于15.0%時(shí),瀝青質(zhì)發(fā)生縮聚反應(yīng)導(dǎo)致煤的液化產(chǎn)率有所降低。

      錫林浩特煤; 煤直接液化; 合成氣氣氛; 含水量; 水煤氣變換反應(yīng)

      我國(guó)褐煤資源儲(chǔ)量豐富,總量約為1.86×1012t[1],約占煤炭資源總儲(chǔ)量的16.2%。褐煤是一種變質(zhì)程度較低的煤種,具有高水分、高灰分、高揮發(fā)分、低熱值、反應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)[2-4]。褐煤的直接液化可將其轉(zhuǎn)化為液體燃料(如汽油、柴油、石腦油等),對(duì)保障我國(guó)能源安全有著重要的戰(zhàn)略意義[5]。在煤直接液化工藝中,高含水與高灰分的褐煤無(wú)疑將增加液化工藝的運(yùn)行成本。此外,褐煤中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高(一般為15%~30%),且主要以羥基、羧基和羰基等形式存在。在液化過(guò)程中這些含氧官能團(tuán)易與氫氣反應(yīng)生成水,從而增加工藝中原料氫氣的消耗[6]。因此,在煤直接液化工藝中必須對(duì)原料煤進(jìn)行干燥處理使煤中含水量小于10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))[7-8]。

      利用合成氣(SNG)作為煤直接液化的反應(yīng)氣氛,對(duì)高含水的褐煤進(jìn)行液化可在一定程度上節(jié)約原料氫氣的成本與原煤的干燥成本[9-10]。此外,煤中所含水分與合成氣中的CO可發(fā)生水煤氣變換反應(yīng),由此可進(jìn)一步促進(jìn)煤在液化過(guò)程中的轉(zhuǎn)化[11],這對(duì)褐煤液化技術(shù)的開(kāi)發(fā)具有重要意義。

      在高壓反應(yīng)釜中對(duì)合成氣氣氛與含水錫林浩特煤系統(tǒng)的液化性能進(jìn)行了研究,考察了液化煤中含水量對(duì)煤液化性能的影響,并通過(guò)氣相產(chǎn)物的分析與液化產(chǎn)物的紅外光譜分析初步探究了煤中的水、合成氣與煤在液化過(guò)程中的相互作用。

      1 實(shí)驗(yàn)部分

      1.1 原料與試劑

      液化實(shí)驗(yàn)選用錫林浩特煤為原料,其工業(yè)分析與元素分析結(jié)果見(jiàn)表1。煤樣在恒溫45 ℃的鼓風(fēng)干燥箱中干燥6 h,再將煤放入恒溫(80 ℃)真空干燥箱中真空干燥24 h,過(guò)80目(180 μm)篩后裝入棕色試劑瓶中待用。實(shí)驗(yàn)采用的試劑均為化學(xué)純,未經(jīng)進(jìn)一步提純。合成氣(H2/CO)為已知配比的標(biāo)準(zhǔn)氣體,其中CO的體積分?jǐn)?shù)為40.2 %。

      表1 錫林浩特(XLHT)煤的工業(yè)分析和元素分析

      1) Proximate analysis;2) Ultimate analysis;3) By difference;M—Moisture;A—Ash content;V—Volatile matters;FC—Fixed carbon;ad—Air dry basis;d—Dry basis;daf—Dry and ash-free basis

      1.2 液化實(shí)驗(yàn)

      液化實(shí)驗(yàn)在150 mL磁力攪拌反應(yīng)釜中進(jìn)行,具體操作步驟如下:準(zhǔn)確稱(chēng)取20 g煤樣并加入一定量的去離子水(如需模擬不同含水量的煤,添加量按煤的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)分別為7.5%、15.0%和22.5%)、0.805 0 g催化劑(γ-FeOOH) (催化劑中鐵原子質(zhì)量占干燥無(wú)灰基煤質(zhì)量的3%)和0.364 9 g硫(助劑硫和催化劑鐵的原子比為1.2),加入30 mL四氫呋喃(THN),封裝反應(yīng)器。用高壓N2檢查反應(yīng)釜的氣密性,再用N2置換釜內(nèi)氣體3次,隨后用反應(yīng)氣(SNG或H2)置換釜內(nèi)氣體3次,最后充入4.0 MPa反應(yīng)氣。高壓釜的攪拌槳轉(zhuǎn)速為500 r/min,釜內(nèi)物料在30 min內(nèi)加熱至400 ℃,反應(yīng)時(shí)間為1 h。反應(yīng)結(jié)束后,停止加熱,使反應(yīng)器在室溫下冷卻。待降至室溫后,用氣袋收集釜內(nèi)氣體,剩余氣體放空。打開(kāi)反應(yīng)器,用四氫呋喃將反應(yīng)器內(nèi)的產(chǎn)物從反應(yīng)釜內(nèi)洗出作進(jìn)一步分離。

      1.3 液化產(chǎn)物的分離

      液化產(chǎn)物采用索氏抽提的方法進(jìn)行逐級(jí)分離。產(chǎn)物經(jīng)過(guò)旋蒸處理回收四氫呋喃后,再分別用正己烷(HEX)、甲苯(TOL)和四氫呋喃抽提分離,依次得到正己烷可溶物(Oil)、瀝青烯(AS)、前瀝青烯(PA)和四氫呋喃不溶物(TIS)。圖1所示為固液相混合物的分離流程。

      1.4 產(chǎn)物產(chǎn)率計(jì)算

      錫林浩特煤的轉(zhuǎn)化率與液化產(chǎn)物的產(chǎn)率計(jì)算公式如下:

      (1)

      (2)

      (3)

      (4)

      (5)

      其中:x與xi為錫林浩特煤與合成氣中i組分的轉(zhuǎn)化率(i為H2,CO);YOGW、YAS與YPA分別為油氣水、瀝青烯與前瀝青烯的產(chǎn)率;mTIS、mA、mcatal、mAS、mPA與mdaf分別為四氫呋喃不溶物、煤中灰分、鐵催化劑(以Fe2O3計(jì))、瀝青烯、前瀝青烯與干燥無(wú)灰基煤的質(zhì)量,g;ni與ni′分別為液化反應(yīng)前后氣體i的物質(zhì)的量(由氣體狀態(tài)方程計(jì)算得到)[12],mol;重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)物產(chǎn)率的相對(duì)誤差不超過(guò)1.0%。

      圖1 液化產(chǎn)物分離流程圖

      1.5 產(chǎn)物分析與表征

      煤樣、瀝青烯與前瀝青烯的元素組成采用德國(guó)Elementar公司生產(chǎn)的Vario EL III型元素分析儀進(jìn)行分析。測(cè)試條件為:進(jìn)樣量(50±5)mg,燃燒管溫度1 150 ℃,還原溫度850 ℃,分析精度0.001。

      煤樣的熱重分析采用法國(guó)SETATRAM TG-DTA/DSC熱天平。測(cè)試溫度范圍:室溫~1 000 ℃;試樣:8 mg;載氣:Ar;載氣流量:25 mL/min;升溫速率:5 ℃/min。

      氣體產(chǎn)物采用溫嶺市福立分析儀器有限公司的GC9790 II型氣相色譜儀進(jìn)行分析。H2測(cè)試條件為:N2載氣,TDX-01填充柱(柱溫60 ℃),TCD檢測(cè)器(溫度60 ℃);CO、CO2和CH4測(cè)試條件為:He載氣,TDX-01填充柱(柱溫60 ℃),TCD檢測(cè)器(溫度60 ℃);C2~C4氣體測(cè)試條件為:N2載氣,填充柱(Al2O3填料,柱溫60~100 ℃,升溫速率5 ℃/min),FID檢測(cè)器(200 ℃)。

      瀝青烯與前瀝青烯采用美國(guó)Nicolet公司Magna-IR 550型傅里葉紅外光譜儀進(jìn)行分析,對(duì)瀝青烯與前瀝青烯進(jìn)行真空干燥后,將過(guò)200目(75 μm)篩的粉末樣品進(jìn)行KBr壓片,測(cè)試條件為:掃描分辨率4 cm-1,掃描循環(huán)32次疊加,掃描范圍為4 000~400 cm-1。

      2 結(jié)果與討論

      2.1 煤樣的熱重分析

      圖2所示為錫林浩特煤的TG/DTG曲線(xiàn)。由圖2可知,在300~550 ℃范圍內(nèi),錫林浩特煤的失重較為明顯,并在430 ℃附近出現(xiàn)明顯的失重峰,說(shuō)明錫林浩特煤在此溫度下的解聚與分解反應(yīng)較為顯著。基于錫林浩特煤的熱重曲線(xiàn),液化實(shí)驗(yàn)采用400 ℃作為反應(yīng)溫度。

      圖2 錫林浩特煤的TG與DTG曲線(xiàn)

      2.2 含水量對(duì)液化性能的影響

      圖3所示為含水量對(duì)錫林浩特煤液化性能的影響。由圖3可知,氫氣氣氛下煤的液化轉(zhuǎn)化率(簡(jiǎn)稱(chēng)轉(zhuǎn)化率)為87.38%,油氣水產(chǎn)率為58.24%;合成氣氣氛下幾乎不含水(含水量為0.7%,下同)的轉(zhuǎn)化率為80.10%,油氣水產(chǎn)率為43.10%。由此可知,合成氣氣氛下H2總量較少,在液化反應(yīng)中氣相氫對(duì)煤的加氫作用較弱,因而導(dǎo)致煤的轉(zhuǎn)化率及油氣水產(chǎn)率較低。當(dāng)含水量為7.5%時(shí),煤的轉(zhuǎn)化率增加至84.59%;當(dāng)含水量為15.0%時(shí),油氣水產(chǎn)率增加至52.71%。這可能歸因于合成氣中CO與煤中的水發(fā)生了水煤氣變換反應(yīng),由此生成的活性氫提高了液化轉(zhuǎn)化率及油氣水產(chǎn)率[13]。當(dāng)含水量為22.5%時(shí),煤的轉(zhuǎn)化率降至72.14%,瀝青烯與前瀝青烯產(chǎn)率較低,但油氣水產(chǎn)率與含水量為7.5%時(shí)的油氣水產(chǎn)率相比卻沒(méi)有明顯減少。這說(shuō)明含水量較高時(shí),煤液化產(chǎn)生的瀝青質(zhì)可能發(fā)生縮聚反應(yīng),因而產(chǎn)生了較多的氣體。

      圖4所示為不同條件下液化的反應(yīng)壓力。由圖4可知,當(dāng)煤中幾乎不含水時(shí),合成氣氣氛下的反應(yīng)壓力較低,為8.5 MPa;當(dāng)煤中含水時(shí),隨著含水量的增加反應(yīng)壓力明顯提高,當(dāng)含水量為7.5%、15.0%和22.5%時(shí),最高反應(yīng)壓力分別為10.3、13.5、14.0 MPa??梢?jiàn),在液化過(guò)程中煤中的水產(chǎn)生了部分分壓,即氣相中存在氣態(tài)水,這是水煤氣變換反應(yīng)發(fā)生的前提。當(dāng)含水量為15.0%和22.5%時(shí),反應(yīng)釜內(nèi)氣態(tài)水分壓較高,由此可能導(dǎo)致氣相中H2的相對(duì)濃度較低,使得自由基碎片不能充分與氫自由基結(jié)合,從而降低了煤的轉(zhuǎn)化率。此外,液相中的水分會(huì)增加供氫溶劑中氫的傳質(zhì)阻力,使得瀝青烯與前瀝青烯不易被加氫,由此可能導(dǎo)致瀝青質(zhì)在液化過(guò)程中發(fā)生縮聚[14]。

      圖3 含水量對(duì)錫林浩特煤液化性能的影響

      圖4 不同條件下液化的反應(yīng)壓力

      2.3 氣相產(chǎn)物的組成

      圖5示出了合成氣中H2與CO的轉(zhuǎn)化情況。由圖5可知,氫氣氣氛下氫耗量較少(4.02%);當(dāng)含水量為0.7%時(shí),H2與CO發(fā)生了不同程度的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化率分別為16.03%和15.54%,這可能歸因于H2與CO對(duì)煤中含氧結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脫氧作用。當(dāng)煤中含水量進(jìn)一步增加時(shí),CO轉(zhuǎn)化率有所增加,H2轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)負(fù)值,這表明合成氣與煤中的水發(fā)生了水煤氣變換反應(yīng)導(dǎo)致了CO的消耗和H2的生成。此外,當(dāng)含水量為7.5%時(shí),CO轉(zhuǎn)化率最大(26.00%);而隨著含水量進(jìn)一步增加,CO轉(zhuǎn)化率分別降至17.66%和16.93%。由此可見(jiàn),煤中適當(dāng)含水可以發(fā)揮CO與水的協(xié)同作用,通過(guò)水煤氣變換反應(yīng)生成活性氫,而含水量較高導(dǎo)致液化過(guò)程中反應(yīng)壓力較大,不利于水煤氣變換反應(yīng)的發(fā)生。

      圖5 氣相中H2與CO的轉(zhuǎn)化

      由于反應(yīng)后釜內(nèi)冷卻壓力不同,故采用狀態(tài)方程計(jì)算了氣相中主要?dú)怏w的物質(zhì)的量來(lái)考察液化后氣相產(chǎn)物中氣體組分變化[12,15]。圖6所示為液化后氣相產(chǎn)物中氣體組分的物質(zhì)的量。從圖6可以看出,合成氣氣氛下,煤中含水時(shí)H2的物質(zhì)的量均比煤中幾乎不含水(0.7%)時(shí)大,這與圖5中H2的變化趨勢(shì)相一致。隨著含水量的增加(這里僅考慮煤中含水的情況,因?yàn)楹筒缓姆磻?yīng)機(jī)理可能不同),產(chǎn)物中CO含量增加,即轉(zhuǎn)化率有所降低,如果僅發(fā)生水煤氣變換反應(yīng),H2含量也應(yīng)降低,但產(chǎn)物中的H2有所增加,這可能歸因于含水量較高時(shí)瀝青質(zhì)的縮聚作用,生成了一定量的H2;此外,C1~C4產(chǎn)率增加也證明可能發(fā)生了縮聚反應(yīng)。同時(shí),合成氣氣氛下隨含水量增大,氣體產(chǎn)物中CO2的物質(zhì)的量分別為0.033 6、0.034 4、0.035 5、0.029 6 mol,均高于H2氣氛下的結(jié)果(0.020 8 mol),這說(shuō)明氣相中CO2的大量生成可能與合成氣中的CO有關(guān)。合成氣氣氛下氣相產(chǎn)物中CO2的生成可歸結(jié)為如下原因:(1)水煤氣變換反應(yīng)生成CO2;(2)羧基等含氧官能團(tuán)裂解生成CO2[16];(3)CO與含氧官能團(tuán)中的O結(jié)合生成CO2[17]。由此可知,當(dāng)煤中幾乎不含水(含水量為0.7%)時(shí),CO的轉(zhuǎn)化主要是CO對(duì)煤的脫氧作用;當(dāng)煤中含水時(shí),水煤氣變換反應(yīng)可生成一定量的CO2。從圖中可以看出,在含水量較高(22.5%)的條件下,CO2生成量有所減少,這也證明含水量過(guò)高不利于水煤氣變換反應(yīng)的進(jìn)行。

      圖6 氣相產(chǎn)物的氣體組成

      2.4 瀝青烯與前瀝青烯的紅外光譜分析

      圖7所示為液化后瀝青烯與前瀝青烯的FT-IR譜圖。由圖7可知,3 400 cm-1處出現(xiàn)了寬而強(qiáng)的—OH的伸縮振動(dòng)峰;3 060 cm-1處為芳烴的C—H的伸縮振動(dòng)峰;2 920 cm-1與2 860 cm-1處為—CH2—伸縮振動(dòng)峰;1 600 cm-1處為芳烴的C—C的伸縮振動(dòng)峰;1 450 cm-1處為—CH3的變形振動(dòng)峰;1 250 cm-1處為芳烴的—OH的伸縮振動(dòng)峰;850、812、780 cm-1處為芳烴上的C—H搖擺振動(dòng)峰;750 cm-1處為—(CH2)n—的搖擺振動(dòng)峰[18-19]。由圖7可知,當(dāng)煤中幾乎不含水(含水量為0.7%)時(shí),氫氣與合成氣氣氛下的瀝青烯與前瀝青烯的譜圖無(wú)明顯差別。當(dāng)含水量增加時(shí),瀝青烯在3 400 cm-1與1 250 cm-1處的—OH伸縮振動(dòng)峰明顯增強(qiáng)。這可能是由于瀝青烯向油轉(zhuǎn)化過(guò)程中其中部分官能團(tuán)發(fā)生水解反應(yīng)所致[20-21];當(dāng)含水量為7.5%時(shí),瀝青烯中芳烴的C—H搖擺振動(dòng)峰較為明顯。這可能歸因于水煤氣變換反應(yīng)產(chǎn)生的活性氫對(duì)芳環(huán)的加氫作用,導(dǎo)致瀝青烯中芳環(huán)上具有較多的C—H鍵。

      圖7 瀝青烯和前瀝青烯的紅外光譜

      為了考察瀝青烯與前瀝青烯中不同官能團(tuán)相對(duì)含量的變化,FT-IR譜圖采用分峰擬合的方法,分別對(duì)瀝青烯與前瀝青烯中的—OH、Ar—OH、—CH2—、Ar—C—H和—(CH2)n—等進(jìn)行半定量計(jì)算[22-23]。圖8所示為瀝青烯的FT-IR分峰擬合示意圖。

      圖9示出了煤中含水量對(duì)瀝青烯與前瀝青烯中主要官能團(tuán)濃度的影響。由圖9可知,前瀝青烯與瀝青烯中存在較多的—OH,這些—OH主要由羥基自由基(—OH)、醇羥基(R—OH)與部分酚羥基(Ar—OH)組成[24]。當(dāng)煤中含水(含水量為7.5%~22.5%)時(shí),隨著含水量增加,前瀝青烯中Ar—OH的含量明顯減少(11.66%~5.72%),而瀝青烯中Ar—OH的含量隨含水量的增加整體有增加的趨勢(shì)(13.14%~18.96%)。這表明:當(dāng)煤中含水時(shí),前瀝青烯中具有Ar—OH結(jié)構(gòu)特征的自由基碎片在液化過(guò)程中向?yàn)r青烯轉(zhuǎn)化或油轉(zhuǎn)化。此外,當(dāng)煤中含水(含水量為7.5%~22.5%,下同)時(shí),前瀝青烯中—CH2—的含量比煤中不含水時(shí)前瀝青烯中—CH2—的含量高,瀝青烯中—CH2—的含量也比煤中不含水時(shí)瀝青烯中—CH2—的含量高。由此說(shuō)明:液化過(guò)程中,煤中的水促進(jìn)了煤結(jié)構(gòu)單元上側(cè)鏈官能團(tuán)的斷裂,這有可能導(dǎo)致氣相中產(chǎn)生一定量的C1~C4(圖6)。由圖9還可發(fā)現(xiàn),煤中含水時(shí)瀝青烯中的—(CH2)n—含量隨含水量的增加有增加的趨勢(shì),這可能由于自由基碎片上的基團(tuán)發(fā)生縮聚作用所致。

      圖8 瀝青烯紅外光譜的分峰擬合示意圖

      圖9 含水量對(duì)瀝青烯與前瀝青烯中主要官能團(tuán)濃度的影響

      3 結(jié) 論

      當(dāng)煤中幾乎不含水(含水量為0.7%)時(shí),錫林浩特煤的液化轉(zhuǎn)化率(80.10%)及油氣水產(chǎn)率(43.10%)均低于H2氣氛下的結(jié)果(87.38%和58.24%);當(dāng)含水量為7.5%時(shí),液化轉(zhuǎn)化率明顯增加至84.59%,并接近H2氣氛下的結(jié)果;當(dāng)含水量為22.5%時(shí),液化的轉(zhuǎn)化率明顯降低至72.14%,瀝青烯與前瀝青烯產(chǎn)率較低。

      液化過(guò)程中合成氣中的CO與煤中的水發(fā)生了水煤氣變換反應(yīng)。當(dāng)含水量為7.5%時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為26.00%;當(dāng)含水量大于15.0%時(shí),液化的反應(yīng)壓力增加不利于水煤氣變換反應(yīng)的進(jìn)行,CO轉(zhuǎn)化率降至16.93%。水煤氣變換反應(yīng)的發(fā)生可以在一定程度上提高煤的轉(zhuǎn)化率與油氣水產(chǎn)率,但當(dāng)含水量較高時(shí),不但導(dǎo)致了氣相與溶劑的供氫能力降低,還使瀝青烯與前瀝青烯發(fā)生縮聚,導(dǎo)致液化性能明顯降低。

      [1]MOHAJAN H K.British petroleum (BP) statistical review of world energy[EB/OL].[2016-06-03].http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/energy-economics/statistical-review-2016/bp-statistical-review-of-world-energy-2016-full-report.pdf.

      [2]LEE S,KIM S,CHOI H,etal.Efficient use of low rank coal:Current status of low rank coal utilization[C]//Cleaner Combustion and Sustainable World.Berlin Heidelberg:Springer-Verlag,2013:893-895.

      [3]LI Xiao,PRIYANTO Dedy Eka,ASHIDA Ryuichi,etal.Two-stage conversion of low-rank coal or biomass into liquid fuel under mild conditions[J].Energy and Fuels,2015,29(5):3127-3133.

      [4]MUTHUSAMY Karthikeyan,WU Zhonghua,MUJUMDAR Arun S.Low-rank coal drying technologies:Current status and new developments[J].Drying Technology,2009,27(3):403-415.

      [5]羅星云.云南褐煤直接液化可行性研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2013(S2):412-415.

      [6]VASIREDDY Sivakumar,MORREALE Bryan,CUGINI Anthony,etal.Clean liquid fuels from direct coal liquefaction:Chemistry,catalysis,technological status and challenges[J].Energy & Environmental Science,2011,4(2):311-345.

      [7]熊奇,喬建超,韓菊紅,等.非純氫氣氛下煤直接液化的研究[J].煤化工,2013,41(5):21-24.

      [8]JEON Do Man,KANG Tae Jin,KIM Hyungtaek,etal.Investigation of drying characteristics of low rank coal of bubbling fluidization through experiment using lab scale[J].Science China Technological Sciences,2011,54(7):1680-1683.

      [9]FU Y C,ILLIG E G.Catalytic coal liquefaction using synthesis gas[J].Industrial & Engineering Chemistry Process Design & Development,1976,15(3):392-396.

      [10]UEDA SHIGERU,YOKOYAMA SHINICHI,NAKATA YOSHINORI,etal.Studies on the liquefaction of coal with carbon monoxide and water[J].Journal of the Fuel Society of Japan,1974,53(12):977-986.

      [11]HATA KAZUAKI,WATANABE YOSHIHISA,WADA KENJI,etal.Iron sulfate/sulfur-catalyzed liquefaction of Wandoan coal using syngas-water as a hydrogen source[J].Fuel Processing Technology,1998,56(3):291-304.

      [12]ZHAO YUQIONG,ZHANG MO,CUI XINTAO,etal.Converting lignite to caking coal via hydro-modification in a subcritical water-CO system[J].Fuel,2015,167:1-8.

      [13]徐熠,張德祥,金山,等.勝利褐煤在CO+H2O系統(tǒng)中液化的研究[J].化學(xué)工程,2010,38(3):95-98.

      [14]倪雙躍,高晉生,朱之培.我國(guó)年輕煤加氫液化研究Ⅰ:幾種年輕煤液化性能的考察[J].燃料化學(xué)學(xué)報(bào),1985(4):48-56.

      [15]PITZER K S,LIPPMANN D Z,CURL R F,etal.The volumetric and thermodynamic properties of fluids II:Compressibility factor,vapor pressure and entropy of vaporization[J].Journal of the American Chemical Society,1955,77(13):3433-3440.

      [16]徐熠.CO+H2O系統(tǒng)中褐煤直接液化的基礎(chǔ)研究[D].上海:華東理工大學(xué),2010.

      [17]喬建超.甲烷氣氛下煤直接液化的初步研究[D].太原:太原理工大學(xué),2013.

      [18]LIN RUI,PATRICK RITZ G.Studying individual macerals using I.R.microspectrometry,and implications on oil versus gas/condensate proneness and “l(fā)ow-rank” generation[J].Organic Geochemistry,1993,20(6):695-706.

      [19]SUN MING,MA XIAOXUN,YAO QIUXIANG,etal.GC-MS and TG-FTIR study of petroleum ether extract and residue from low temperature coal tar[J].Energy & Fuels,2011,25(3):1140-1145.

      [20]TOWNSEND SUSAN H,KLEIN MICHAEL T.Dibenzyl ether as a probe into the supercritical fluid solvent extraction of volatiles from coal with water[J].Fuel,1985,64(5):635-638.

      [21]SISKIN MICHAEL,KATRITZKY ALAN R.A review of the reactivity of organic compounds with oxygen-containing functionality in superheated water[J].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,2000,54(1/2):193-214.

      [22]張葆琳.基于紅外光譜的瀝青結(jié)構(gòu)表征研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2014.

      [23]馮杰,李文英,謝克昌.傅立葉紅外光譜法對(duì)煤結(jié)構(gòu)的研究[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,31(5):362-366.

      [24]趙野,吳詩(shī)勇,覃小剛,等.勝利褐煤與玉米秸稈的共液化性能[J].華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,40(4):414-420.

      Effect of Moisture Amount on Liquefaction of Xilinhaote Coal under Syngas

      FENG Wan-lu1, WU Shi-yong1,2, YOU Quan1, WU You-qing1,2,ZHENG Hua-an3, MIN Xiao-jian3

      (1.Department of Energy Chemical Engineering,East China University of Science and Technology, Shanghai 200237,China; 2.Key Laboratory of Coal Gasification and Energy Chemical Engineering of Ministry of Education,East China University of Science and Technology,Shanghai 200237,China; 3.Shaanxi Coal and Chemical Technology Institute Co.Ltd,Xi′an 710070,China)

      The effect of moisture amount on the liquefaction behaviors of Xilinhaote coal under syngas was investigated.The results indicated that the conversion of coal was evidently improved with an appropriate amount of moisture under syngas.The highest conversion (84.59%) was achieved with the moisture of 7.5% (mass fraction).However,the conversion decreased significantly upon increasing the amount of moisture.Moreover,an appropriate amount of moisture was favorable for the water-gas shift reaction,which promoted the conversion of coal.The highest conversion of CO reached 26.00% when the moisture was 7.5%.With the increase of moisture,the conversion of CO reduced to 16.93%.FT-IR spectra indicated that the asphaltenes and preasphaltenes were abundant with hydroxy.The moisture in coal was considered to cause the cleavage of functional groups of side chains in coal.However,the polycondensation of asphaltenes took place in case of the increased moisture (>15.0%),thus reduced the yield of coal liquefaction.

      Xilinhaote coal; direct coal liquefaction; syngas; moisture; water-gas shift reaction

      1006-3080(2017)02-0156-06

      10.14135/j.cnki.1006-3080.2017.02.002

      2016-09-13

      國(guó)家自然科學(xué)基金(21476079,21476080);中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金(WB1414014)

      馮婉璐(1991-),女,黑龍江哈爾濱人,碩士生,從事煤炭直接液化研究。

      吳幼青,E-mail:wyq@ecust.edu.cn

      TQ529

      A

      猜你喜歡
      錫林浩特水煤氣合成氣
      BiZrOx/ZSM-5催化合成氣直接芳構(gòu)化的研究
      分子催化(2022年1期)2022-11-02 07:10:44
      水煤氣壓縮機(jī)系統(tǒng)節(jié)能降耗優(yōu)化改進(jìn)小結(jié)
      中氮肥(2021年2期)2021-12-25 10:01:52
      半水煤氣中溫變換系統(tǒng)第一換熱器優(yōu)化技改小結(jié)
      中氮肥(2021年5期)2021-12-23 08:15:14
      錫林浩特天氣雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用
      河南科技(2021年15期)2021-10-31 01:51:10
      1954—2020年錫林浩特地區(qū)寒潮氣候特征分析
      內(nèi)蒙古錫林浩特王根敖包鐵礦地質(zhì)特征及找礦方向
      合成氣余熱回收器泄漏原因分析及維修方案
      錫林浩特城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究
      半水煤氣余熱回收綜合利用
      安徽化工(2016年4期)2016-11-29 03:40:02
      半水煤氣全組份氣相色譜分析試驗(yàn)研究
      江津市| 新余市| 金乡县| 苍南县| 盐边县| 江都市| 鱼台县| 定远县| 南安市| 松滋市| 嵊泗县| 抚宁县| 剑阁县| 什邡市| 涞水县| 霍州市| 神池县| 东光县| 寿光市| 利津县| 淮南市| 阳江市| 宜宾县| 潼南县| 页游| 丁青县| 桓台县| 瑞金市| 揭东县| 洪洞县| 阳西县| 牡丹江市| 长岭县| 金阳县| 东山县| 苍溪县| 汨罗市| 瑞金市| 龙州县| 阳谷县| 昌宁县|