碳新篇：女性科学家的能源探索专辑_中国煤炭行业知识服务平台

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碳新篇：女性科学家的能源探索专辑

来源：中国煤炭行业知识服务平台

近些年，“她力量”已撑起科研“半边天”，在煤炭领域做出卓越贡献的女性科学家们，她们的力量为学术领域的海洋激起的不平凡的浪花，于期刊发展的道路上也在贡献自己的力量。

煤炭行业知识服务平台聚焦煤炭行业中的女性科学家，盘点2022—2025年部分女科学家的论文。

行业视野: 其他
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关键词; 878位
专家; 267篇
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富（含）CO2煤层气多源多阶成因研究进展及勘探开发启示

作者(Author)：唐淑玲, 汤达祯, 孙斌, 陶树, 张泰源, 蒲一帆, 张奥博, 支元昊

摘要：富（含）CO2煤层气承载着煤层气成因成藏的重要地质信息，与煤层气资源勘探及评价密切相关。在系统总结现阶段煤层气成因研究进展的基础上，通过解剖准噶尔盆地南缘富CO2煤层气藏特殊地质范例，科学分析富（含）CO2煤层气成因机制研究现状，全面梳理煤层气成因研究过程中存在的问题。结果表明，煤层气生成具有多源多阶段性，不同成因煤层气地球化学特征差异显著；现有煤层气成因判识图版及标准存在局限性，有必要建立煤层气成因多因素综合判识方法体系，结合区域地质条件及母质继承性差异，综合解释煤层气成因起源及伴生地质作用过程；富（含）CO2煤层气藏含气构成、同位素组成及成藏过程，与早期煤化作用CO2生成积聚、地下水参与下的CO2差异溶解消耗、运移分馏、微生物后期改造等地球化学和生物地球化学作用息息相关；针对不同成因类型的煤层气藏应建立相应的资源评价指标体系，有效圈定甜点区与甜点层，对富含CO2的煤层气藏需科学建立风氧化带深度界定标准，开展煤层气资源有效性评价。

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煤田地质与勘探

2022年第03期

215

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鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发历程与启示

作者(Author)：杨秀春, 徐凤银, 王虹雅, 李曙光, 林文姬, 王伟, 郝帅

摘要：鄂尔多斯盆地东缘煤层埋深变化较大，不同埋深的煤层气成藏特征及储层改造方式差别较大。目前煤层气勘探开发深度逐渐从1 000 m以浅延伸到2 000 m以深，为了研究不同埋深条件下煤层气资源高效勘探开发理论技术，系统梳理回顾了鄂尔多斯盆地东缘近30年的勘探开发实践，按照地质认识转变、技术发展、勘探工作量、勘探成果和产气量变化，将鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发历程分为3个阶段：浅层煤层气勘探阶段，在“浅层富煤区构造高点富集”理论指导下，寻找“煤层埋深小于800 m、煤层厚度大、高含气量、构造高点”目标，发现韩城WL1井区气田；浅–中深层煤层气规模勘探阶段，以“水动力控气–构造调整–缓坡单斜”成藏理论指导，优选“埋深小于1 500 m、水动力封闭条件好、煤层厚度大、高含气量、缓坡单斜及正向构造”甜点，发现保德、临汾煤层气田，转变储层改造理念，实现韩城构造煤有效增产改造；深层煤层气勘探突破阶段，提出“温压控气、高饱和”成藏模式，指导2 000 m以深煤层气的勘探突破。在此基础上，重点剖析了典型区块的煤层气赋存、富集特征和目标方向，总结了鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发获得的3点启示：保存条件是保德区块浅层煤层气富集成藏的重要因素；3类顶板间接压裂射孔模式支撑了韩城构造煤增产改造；“地质–工程”甜点评价助推了大宁-吉县深层煤层气勘探突破。

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煤田地质与勘探

2022年第03期

232

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基于铁基载氧体的污泥化学结构热解分子动力学模拟

作者(Author)：王翠苹, 梁文政, 王坤, GEORGY Ryabov, 赵荣洋, 单明玄, 岳光溪

摘要：市政污泥的低碳资源化利用，是“无废城市”建设、应对全球气候变化的重要保障。化学链燃烧/气化技术是通过载氧体在污泥燃料和空气之间的循环反应实现污泥热解继而燃烧和碳捕集。采用廉价易得的铁基载氧体开展市政污泥化学链燃烧研究，为探究市政污泥基于铁基载氧体的化学链燃烧初始阶段的热解机理，采用X射线光电子能谱、13C固体核磁等表征手段结合工业分析、元素分析，确定了典型市政污泥所含元素种类、化学价态以及成键方式，从而确定其分子团化学结构；以AlFeO3 的载氧体形式，构建了污泥独立热解和载氧体表面热解2种结构模型。通过反应力场分子动力学模拟(ReaxFF MD)，主要针对升温速率和热解温度2个影响因素进行模拟。结果表明：不同升温速率下，污泥独立热解的产物主要为有机气体，升温速率过高不利于污泥分子团热解，选取16 K/ps较为合适；热解温度的升高和载氧体的存在均促进了污泥化学结构的热解，减少了焦油生成；无载氧体作用时，N元素在不同升温速率下，主要迁移至重质焦油中参与后续的燃烧反应；热解温度对含氮产物的生成影响不大。而载氧体的存在促使含氮活性基团的生成，进而产生NO并部分还原为N2；S元素主要迁移至小分子量碎片中，或以H2S形式析出。因此，铁基载氧体提升了固体燃料的热解速率，可减少焦油产生，降低了NOx生成，但对SO2排放影响不大。

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洁净煤技术

2022年第03期

555

373
基于反应分子动力学的1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐与煤反应机理研究

作者(Author)：王兰云, 刘真, 徐永亮, 李瑶, 王燕

摘要：使用FTT锥形量热仪对烟煤和烟煤-[Bmim][NO3]（1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐）混合物进行燃烧性能测试,并结合分子反应动力学方法（ReaxFF）分析1 200 K,1 600 K,1 800 K和2 200 K四个温度条件下[Bmim][NO3]与煤的化学反应过程。实验结果表明:[Bmim][NO3]的添加会使体系达到热释放速率（HRR）峰值的时间提前,即促进烟煤的氧化燃烧反应。模拟结果表明:当模拟温度为1 200 K时,仅产生了少量H2O和NO2;当模拟温度升高至1 600 K时,开始产生小分子烷烃、CO和CO2,但数目较少且产生时间延后;当模拟温度继续升高至1 800 K时,开始产生少量的H2等气体无机物,CO与CO2的数目较1 600 K时增加一倍,且初次出现时间提前约100 ps;当模拟温度为2 200 K时,反应物中的N元素转化为NH3和HCN,CO数目继续增加,CO2数目逐渐降低。总体来看,温度较低时反应过程主要受[NO3]-影响,[NO3]-通过与煤分子中羧基反应使煤分子脱氢形成得电子结构,从而易于发生分解反应;当温度继续升高,[Bmim]+开始显著参与反应过程,[Bmim]+热解产生的自由基与煤分子发生反应,生成大量NH3和HCN,从而会对人体和环境造成危害。

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煤炭转化

2022年第02期

146

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红沙泉露天煤矿外排土场边坡稳定性研究

作者(Author)：马力, 武璟, 刘遵义, 毕银丽, 彭苏萍, 薛飞

摘要：外排土场边坡稳定是影响露天煤矿生产安全的重要因素之一，为了分析评价红沙泉露天煤矿外排土场边坡稳定性情况，选取当前条件下的7个典型剖面，分别采用瑞典条分法、简化Bishop法、Janbu法结合岩体力学参数进行稳定性分析，并探索了外排土场高度对边坡稳定性影响。结果表明，当前排土高度条件下外排土场最佳边坡角度为24°,7个典型剖面的稳定系数均高于储备系数要求，随排土场高度增加其边坡角度呈减小趋势，当红沙泉露天煤矿外排土场高度增加至120m时，稳定性系数稍有增大，当增加至160m时，稳定性系数降低，在排土场160m至360m,稳定性系数变化不大，达到临界排土场高度360m时的边坡角度为22°,为红沙泉露天煤矿排土场容量释放提供了参考依据。

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煤炭工程

2022年第03期

169

218
整体煤气化燃料电池联合发电(IGFC)技术研究进展

作者(Author)：王琦, 杨志宾, 李初福, 雷泽, 刘淑琴

摘要：整体煤气化燃料电池联合发电技术(IGFC)是一种新型煤基洁净高效发电技术，不考虑热电联供的情况下，发电效率达60%以上，可有效控制污染物的排放，为CO2捕集和回收创造了条件，可实现CO2的近零排放。IGFC系统一般由煤气化净化、燃料电池发电、余热回收及CO2捕集和封存等子系统构成，其中燃料电池发电技术是制约IGFC发展的关键技术。固体氧化物燃料电池（SOFC）及熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是适配IGFC系统的2种燃料电池技术，其中SOFC在生产成本及发电效率方面更具优越性。2017年国家能源集团牵头，联合中国矿业大学（北京）、北京低碳清洁能源研究院、华能清洁能源技术研究院、清华大学等，在国家重点研发计划项目支持下承担了开发100 kW级SOFC和MCFC发电单元，建成MWth级CO2近零排放的IGFC示范工程任务，项目成果推动了我国IGFC系统从基础技术研发向产业化迈进的步伐。

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洁净煤技术

2022年第01期

1134

736
我国煤系针状焦技术发展现状分析

作者(Author)：程俊霞, 赵雪飞, 朱亚明, 赖士全, 高丽娟

摘要：我国煤系针状焦的发展起源于20世纪80年代，经过不断努力，目前煤系针状焦的生产已经初具规模。回顾总结了我国煤系针状焦制备技术所经历的3个主要发展阶段：实验室技术开发与工业化初步发展阶段、煤系针状焦工业化技术壁垒突破和圆梦国产化阶段、煤系针状焦技术深度发展阶段。同时，详细介绍了各发展阶段煤系针状焦技术的研究重点及发展方向，依次从煤系针状焦生产过程的3道主要工序：预处理工序、延迟焦化工序和煅烧工序入手，充分讨论了目前各工序采用的生产工艺流程。预处理工序以溶剂萃取法为基础，开发出了3种特色预处理工艺技术，总体上实现了精制沥青收率高、喹啉不溶物（QI）脱除效果理想的原料预处理操作。延迟焦化工序发展了零循环比和可调循环比的2种不同工艺技术，其根本区别是进入焦炭塔的物料不同，而具体操作工艺的差别在于零循环比工艺采用恒温、变压、短生焦周期操作方式，可调循环比工艺采用变温、变压、长生焦周期操作方式。2种工艺技术中，多数煤系针状焦生产企业选择了可调循环比工艺；煅烧工序以回转窑煅烧工艺为主，罐式炉煅烧工艺为辅；前者加工周期短、产能理想，但是炭质烧损大，收率低，且对含有较多粉料的生焦煅烧不友好，因此近2 a罐式炉煅烧工艺技术重新受到关注。通过分析目前国内煤系针状焦技术现状，打破现有煤系针状焦产品质量欠佳及“同质化”严重的局面，强调注重生产过程的技术基础研究以及不断完善生产工艺过程的策略来提高我国煤系针状焦产品的质量，增强国际竞争力。最后提出了未来我国煤系针状焦技术发展趋势是开发两段焦化工艺，实现操作简单、人为干预少、工艺参数控制精度高、环境友好及副产品附加值高的先进生产技术。在此基础上实现针状焦产品质量“品质高端化”、性能“应用差异化”的战略目标，以助力我国煤系针状焦行业的有序健康发展。

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洁净煤技术

2022年第01期

1069

1024
MgO对NiMgAlCa复合催化剂结构及吸附强化制氢性能的影响

作者(Author)：许凯, 王世东, 荆洁颖, 刘璐, 冯杰, 李文英

摘要：CO2吸附强化甲烷水蒸气重整制氢工艺大规模应用的关键技术之一是开发一种具有高催化和吸附能力的复合催化剂。本研究采用共沉淀法制备了系列不同MgO添加量的NiMgAlCa复合催化剂，探究了MgO添加量对NiMgAlCa复合催化剂结构及CO2吸附强化甲烷水蒸气重整制氢性能的影响。研究发现：少量MgO的添加可显著提高NiMgAlCa复合催化剂的活性。在CO2吸附强化CH4/H2O重整反应过程中，MgO添加量为1 wt%的复合催化剂可获得高浓度H2（98.7%），CH4转化率达96.5%。高的制氢性能归因于MgO的添加，它赋予了NiMgAlCa复合催化剂中活性组分Ni和载体之间适当的相互作用，同时复合催化剂高的比表面积（42.5 m2·g-1）提供了更多的反应活性位点，增强了CO2的吸附能力；而小粒径的活性组分Ni（13.2 nm）提升了复合催化剂的抗烧结能力，赋予了复合催化剂优越的稳定性。

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洁净煤技术

2022年第01期

773

394