摘要: 采用酸洗脱灰、酸洗和Na/Co离子交换对两种低阶煤（MM和LY）进行预处理，然后以1-甲基萘为溶剂对预处理煤进行热溶剂提质萃取，把煤分成提质煤（UC）、高分子量萃取物（deposit）和低分子量萃取物（soluble）3种主要固体组分，以及少量水和气体产物。结果表明，通过脱灰和离子交换均提高了两种萃取物的收率及碳含量，并明显促进了煤中含氧官能团的脱除。脱灰后MM煤的高分子量萃取物收率从3.5%增加到9.5%，Na离子交换LY的低分子量萃取物的碳含量高达85.3%、氧含量低于6.4%。离子交换对两种萃取物的物理化学性质有明显的影响，Na+ 的影响尤为显著。酸洗脱灰和离子交换对低阶煤热溶剂提质萃取有明显促进作用。
摘要: 以内蒙褐煤、神府烟煤、遵义无烟煤和石油焦为研究对象，借助热重分析仪，进行了水蒸气气化动力学研究，得到了4种样品焦的本征动力学方程，分析了水蒸气分压和粒径对气化反应的影响。基于幂函数模型得到的动力学参数，结合气固催化理论，提出了计算内扩散效率因子（η ）的方法。计算效率因子（η cal ）和实验效率因子（η exp ）的对比结果表明，使用该方法得到的内扩散效率因子可以用于定量评估水蒸气气化反应中内扩散过程的影响程度。
摘要: 选择3种典型煤种为研究对象，通过脱灰和添加含Fe、Ca、Na等金属盐，研究煤热解过程中金属离子对含氮气相产物析出特性的影响以及与煤种和温度的交互关联。结果表明，脱灰煤HCN和NH3 的产率均比原煤样下降，而随温度的升高HCN的产率逐渐增大，NH3 的产率则先增加后减小，在800 ℃有最大值。金属离子对不同变质程度煤的含氮气相产物析出的催化作用不同；Fe和Na抑制中等变质程度煤HCN的析出，而对低变质程度煤起促进作用，Ca则对HCN的析出均有一定的促进作用。而对于NH3 的形成，3种离子均对中等变质程度煤有抑制作用，而对低变质程度的煤则有促进作用。不同金属离子对HCN和NH3 析出的催化作用均有一定的范围。煤热解时含氮气相产物的析出是煤中固有多种金属离子共同作用的结果。
摘要: The aim of this research is to design and operate a 10 kW hot chemical-looping gasification (CLG) unit using Fe2 O3 /Al2 O3 as an oxygen carrier and saw dust as a fuel. The effect of the operation temperature on gas composition in the air reactor and the fuel reactor, and the carbon conversion of biomass to CO2 and CO in the fuel reactor have been experimentally studied. A total 60 h run has been obtained with the same batch of oxygen carrier of iron oxide supported with alumina. The results show that CO and H2 concentrations are increased with increasing temperature in the fuel reactor. It is also found that with increasing fuel reactor temperature, both the amount of residual char in the fuel reactor and CO2 concentration of the exit gas from the air reactor are degreased. Carbon conversion rate and gasification efficiency are increased by increasing temperature and H2 production at 870 ℃ reaches the highest rate. Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and BET-surface area tests have been used to characterize fresh and reacted oxygen carrier particles. The results display that the oxygen carrier activity is not declined and the specific surface area of the oxygen carrier particles is not decreased significantly.
摘要: 采用共沉淀法制备不同物质的量比Mn掺杂的铁基载氧体（Mn-Fe2 O3 ），并进行XRD、BET和TEM表征。开展不同温度下Mn-Fe2 O3 与CO的化学链燃烧实验，研究载氧体的反应特性，确定较优的掺杂量和反应温度。结果表明，适量的Mn掺杂有助于改善铁基载氧体的反应活性，Fe：Mn物质的量为50：1时燃烧反应转化率最高。多循环化学链燃烧实验证实了载氧体稳定性较好。不同升温速率（30、40、50 ℃/min）下反应动力学分析表明，Mn-Fe2 O3 与CO的化学链燃烧还原反应均属于随机成核和随后生长的Avrami-Erofeev方程模型，并依据模型分别计算出了该模型的活化能和频率因子。
摘要: 从中/低温煤焦油中切取重组分，提取了重组分C7 -沥青质，并以此重组分为原料进行了高压釜加氢实验，通过1 H-NMR、XRD、FT-IR、SEM、元素分析和相对分子量测定等手段对重组分沥青质结构参数、官能团、表观形态等方面进行了分析，并将其与加氢过程中生焦情况进行了关联。结果表明，C7 -沥青质基本结构单元以稠环芳烃为中心，周围分布少而短的侧链，侧链以小于3个碳的短直链正构烷基为主，相对分子量小，芳香片层没有堆积结构。O是该沥青质中氢键主要来源，大多分布在环氧烷烃和醚类结构中，外围的O数量低，分子间氢键更难形成，结构单元之间缔合性弱，沉积聚合慢而均匀。沥青质中短侧链不易断裂，在反应过程中产生的稠环芳烃自由基少，缩合能力小，使该馏分油生焦能力低，具有较高的加氢潜质。
摘要: 在常压固定床反应器中，考察1.0%NiO/0.1%MgO-Al2 O3 催化剂的稳定性和原位再生性能，并在进料中引入粉尘以模拟真实的煤与生物质热解气化的含尘环境。结果表明，随着反应温度的升高，催化剂的活性提高，寿命缩短。该催化剂在循环再生实验中表现出良好的耐久性，再生温度为800 ℃时水热失活现象显著，优选的再生温度为600~700 ℃，再生时间20 min。随着再生剂中水蒸气比例的增加，催化剂的比表面积和孔结构逐渐发生变化。EPMA和XRD表征结果表明，引入粉尘后并未改变催化剂的组成，引入MgO后会形成（Mg0.4 Al0.6 ）Al1.8 O4 晶相。SiO2 具有促进积炭产生的作用，MgO则对积炭的产生具有一定的阻滞作用。适当降低空速可减弱SiO2 等惰性粉尘对催化剂活性的负面作用。
摘要: 采用液相还原法制备非负载型镍催化剂，将非负载型镍催化剂分散在液相供氢溶剂十氢萘中，催化合成气甲烷化反应。在高压反应釜内，考察了反应温度、物质的量比等操作条件下，镍催化剂催化合成气甲烷化反应的反应活性。并对催化剂进行XRD、SEM、H2 -TPR表征分析。研究结果表明，在330 ℃、催化剂用量为2%时，产品气中甲烷含量可达89.39%，CO和H2 的转化率分别为94.56%和92.60%；催化剂用量为4%时，产品气中甲烷含量可高达94.26%，CO的转化率可达到99%以上。合成气甲烷化反应的最佳操作温度为330 ℃，H2 /CO物质的量比最佳为2.20~2.67。
摘要: 采用浸渍法制备了Ni金属负载在不同载体（SiO2 、ZrO2 、CeO2 、Al2 O3 和Al2 O3 -CeO2 ）表面形成的催化剂，研究了水蒸气和载体对生物质热解气甲烷化反应性能的影响。结果表明，随着水蒸气量的增加CO转化率逐渐增大，而甲烷选择性呈现先增加后降低的变化趋势，当n water /n gas 比值为0.26时达到最大。载体Al2 O3 相比SiO2 、ZrO2 和CeO2 具有更大的比表面积和Ni金属分散度，促进了生物质热解气甲烷化反应活性和选择性。相比于Ni-Al2 O3 催化剂，Al2 O3 -CeO2 复合载体具有更多的镍金属负载量活性金属分散度，以及最好的低温甲烷化反应性能。在300 ℃的低温条件下，Ni-Al2 O3 -CeO2 催化剂的CO转化率达到97%，CH4 增长率达到110%。
摘要: 采用等体积浸渍-干燥-还原法及等体积浸渍-干燥-焙烧-还原法制备了3种具有不同Ni晶粒粒径的Ni/SiO2 催化剂，利用H2 -TPR、XRD、TEM、H2 -TPR、NH3 -TPD及TGA技术对其及前驱体进行了表征，并在固定床反应器上评价了其催化月桂酸甲酯脱氧制十一烷（C11 ）和十二烷（C12 ）的性能，分析了Ni晶粒粒径对其脱氧性能的影响。结果表明，采用等体积浸渍-干燥-还原法制备的催化剂中Ni晶粒粒径较小，提高还原温度可以促进Ni晶粒长大。随Ni晶粒粒径增大，月桂酸甲酯的转换频率提高，而C11 和C12 总选择性、C11 /C12 物质的量比及裂解产物选择性降低，Ni/SiO2 催化剂上月桂酸甲酯脱氧为结构敏感反应。此外，还考察了重时空速对Ni/SiO2 催化剂脱氧性能的影响，随重时空速提高，月桂酸甲酯转化率、C11 和C12 总选择性、C11 /C12 物质的量比及裂化产物选择性降低。月桂酸甲酯通过脱羰/脱羧反应路径生成的CO/CO2 几乎全部加氢转化为CH4 ，表明Ni/SiO2 催化剂具有很高的甲烷化活性。研究还发现，较小Ni晶粒烧结、有机物种吸附及积炭会导致催化剂失活。
摘要: 以平均酸值高达33.07 mgKOH/g不可食用的廉价酸化油为原料，利用自行设计的多频超声溢流槽连续强化酯交换反应生物柴油生产装置，先后经预酯化、酯交换两步反应，高效、低耗的制备生物柴油。主要考察了室温下物料流量（停留时间）、超声功率、超声频率及组合、KOH用量、醇油物质的量比对酯交换反应的影响及单位产品能耗。结果表明，多频组合超声辐射比单频更有利于生物柴油的制备；预酯化后的油料在流量为25 L/h（物料停留时间为54 min），催化剂（KOH）用量为1.2%（质量分数），醇油物质的量比为6：1和各反应槽功率为200 W的条件下，甲酯产率达96.83%。50 L废弃酸化油能制得符合国标GB19147—2009的生物柴油48L，整个生物柴油制备过程总耗时和总耗电量仅为8.667 h、5.42 kWh。
摘要: 以Na2 WO4 ·2H2 O和Bi（NO3 ）3 ·5H2 O为原料，通过不同表面活性剂为模板剂对所制备催化剂的形貌进行调控，将调控形貌后的催化剂固载不同种类杂多酸（HPA），再进行超临界流体干燥制得HPA/Bi2 WO6 光催化剂。并采用X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射（UV-vis）、扫描电镜（SEM）、比表面积测定仪（BET）对所制备的催化剂进行表征，通过含氮模拟油对固载杂多酸后的催化剂的脱氮性能进行评价。结果表明，十二烷基硫酸钠（SDS）能起到更好的模板导向作用，从而获得由二维纳米片组装成的三维中空花状结构。采用超临界流体萃取干燥技术对催化剂进行提纯干燥，可有效地避免孔塌陷、团聚等现象，进一步增大了催化剂的比表面积，其脱氮效果有了进一步的提高。固载磷钨酸能有效地提高催化剂的表面酸性位点，从而显著提高了催化剂的催化活性，磷钨酸固载量为10%、剂油比为1：100时、氙灯光照3 h脱氮率可达92.08%。
摘要: 以甲醇、甲缩醛和三聚甲醛为原料，考察了分子筛孔道结构、晶粒粒径、酸性及反应体系对合成聚甲氧基二甲醚反应性能的影响，并筛选出最佳反应条件。结果表明，HMCM-22分子筛具有良好的催化性能。在最佳反应条件下，以甲醇与三聚甲醛为原料，DMM2~8 的选择性为65.1%；而以甲缩醛和三聚甲醛为原料，DMM2~8 的选择性则达到90.6%。NH3 -TPD结果表明，弱酸位有利于三聚甲醛解聚为甲醛，中强酸位促进长链分子生成，而强酸位导致DMM为主要产物。
摘要: 在氧气气氛中，对氧化钨改性的不同分子筛催化剂上二甲醚（DME）转化反应进行了评价。结果表明，WO3 /HZSM-5催化剂上DME可以高选择性转化为甲苯，对其反应工艺条件进行了优化，常压、290 ℃、DME/O2 比为2：1时，二甲醚几乎完全转化，转化率为98.97%，甲苯的选择性达到39.71%。对催化剂结构和酸性进行表征，结果表明，ZSM-5分子筛的孔道结构最有利于甲苯的生成，WO3 的介入调整了HZSM-5分子筛表面的酸性活性位点分布，在氧气气氛中有效地抑制了副产物的生成，使产物中甲苯的选择性提高。
摘要: 采用密度泛函理论中的PBE-D方法研究了C2~6 直链烯烃以及丁烯异构体在H-ZSM-5分子筛周期性模型上的吸附行为。结果表明，对于C2~6 直链烯烃，随着碳数的增加，烯烃的吸附能以-12 kJ/mol的常数线性增大，体系中色散校正能E D 以-13 kJ/mol的常数线性增大，而不考虑范德华力的能量E * 随碳数增加变化不大，只在C5 和C6 时由于空间阻力凸显而减小。E D 显著大于E * ，说明烯烃在分子筛孔道中吸附时范德华力起主要作用，且碳数增加其影响增大。丁烯异构体吸附能大小顺序为：反式-2-丁烯>顺式-2-丁烯>正丁烯>异丁烯。正丁烯的3种异构体E D 相近且都比正丁烯的大，3种异构体的吸附能差异由E * 不同引起。差分电荷密度分析表明，烯烃双键与酸性中心之间有电子聚集，且聚集程度与π配位作用相一致，而且酸性中心H原子有质子化趋向，O原子及其周围电子增加。
摘要: 合成并表征了[BMIm]Cl-1.8AlCl3 -0.5CuCl、[Et3 NH]Cl-1.8AlCl3 /CuAlCl4 等离子液体，考察了含Cu离子液体等酸性催化剂中的异丁烷/丁烯烷基化反应，研究了Cu对离子液体烷基化选择性的影响。结果表明，Cu的引入对离子液体酸性的影响较小，不是反应选择性提高的主要原因，而烷基化过程中CuAlCl5 - /CuAlCl4 等配合物的存在，以及它们对2-丁烯的络合吸附是改善离子液体催化选择性的关键因素。相同反应条件下，[Et3 NH]Cl-1.8AlCl3 /CuAlCl4 、[BMIm]Cl-1.8AlCl3 /CuAlCl4 等催化剂的三甲基戊烷选择性最高可达87.5%（质量分数），产物辛烷值100.5，明显优于硫酸、常规氯铝酸离子液体和复合离子液体等烷基化汽油辛烷值。
摘要: 采用化学气相沉积（CVD）法，在304型不锈钢管道内壁分别沉积了TiN和TiC涂层，并采用SEM、EDS、金相显微镜和热冲击等方法对其进行了性能表征和测试。结果表明，两种涂层均匀致密，TiN涂层厚度为7.24 μm，TiC涂层为11.52 μm，且均具有良好的结合强度。为评价涂层抑制结焦效果，选用某碳氢燃料A，采取程序升温法进行超临界裂解实验，当反应管前后压差超过1 MPa时停止实验，结果表明，304空白管由于严重结焦，在650 ℃只运行了180 s；而TiC和TiN涂层管分别在780 ℃运行了275和1 560 s。通过压差、产气组成和积炭微观形貌的综合分析表明，TiN、TiC涂层均呈现出优良的抑焦效果，且TiN涂层抑焦效果更优。
