“提质分离理论与技术”专题（《煤炭学报》）

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“提质分离理论与技术”专题（《煤炭学报》）

来源：煤炭学报

专题整理于2021年5月，为2018—2021年《煤炭学报》刊登的“提质分离理论与技术”主题论文。

行业视野: 煤化工
类别; 29个
关键词; 24位
专家; 6篇
论文; 6283IP
点击量; 3086次
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中温煤焦油沥青逐级萃取的产物组成与结构分析

作者(Author)：崔瀛丹 , 钟梅 , 哈丽丹·买买提 , 杨超 , 樊星

摘要：以中温煤沥青为原料，根据Hansen溶解度参数软件(HSPiP)的计算结果，选择无水乙醇、正戊烷、异丙醇、甲苯、四氢呋喃和N-甲基吡咯烷酮为萃取剂对沥青进行逐级索氏抽提，以解析其结构与组成。高分辨质谱分析结果表明各级萃取物中含有3 000多种化合物，分子量集中在100～400 u，CH类化合物的含量高达60%，相对含量较高的20种化合物中芳香杂环为9种，以含氧化合物为主,Nn类化合物的相对含量为4.3%～12.9%，主要是吡啶型和吡咯型氮化物;ONS类化合物的相对含量之和为10.1%～12.0%。各级萃取物的不饱和度双键当量(DBE)值主要分布在15～19，碳数为21～28。对萃余物进行XPS、红外、热重、13C NMR和晶相分析，结果表明C主要以芳碳形式存在，比例高于80%;相较于吡啶氮，吡咯氮更易被溶剂萃取，致使其相对含量随萃取级数增加而下降;S则主要以噻吩硫形式存在。13C NMR分析显示沥青及各级萃余物中表征平均芳环尺寸大小的Xb约为0.7，意味着其平均芳环数约为5;芳桥碳含量fBa超过65%，说明各级萃余物中芳碳缩合度较高。随着萃取级数的增加，各物质中弱键和侧链等基团逐渐减少，分子量增加和芳环缩合度增加，热稳定性增强，各物质的饱和链间距和芳香片层间距逐渐减小，芳香层片间的直径、堆砌高度及芳香片层数逐渐增加。

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煤炭学报

2020年第11期

849

470
煤炭分级利用新思路-事前分离与精准利用

作者(Author)：秦志宏, 杨小芹, 林喆, 陈强

摘要：煤炭作为一种重要的能源和资源，其主要利用方式仍限于近百年前甚至千年前所形成的技术基础：燃烧、气化、焦化和液化。借助石油先分离馏分再分别加工利用的思路，在发明萃取反萃取法分离煤族组分的基础上，提出“事前分离与精准利用”的煤炭分级加工利用新思路，即先将煤全组分在常压室温下分离成重质组、密中质组、疏中质组和轻质组四大族组分，再针对各族组分自身的组成结构特点及其所展现的特殊性质，施以针对性的精准加工利用，使其使用价值获得最有效发挥，提高煤炭的综合利用效益。根据这一思路，本文在前期构建的煤嵌布结构模型理论及炼焦煤结焦新机理的基础上，进一步总结了课题组近年来在族组分分级利用方面所展开的实验研究及进展，探究了各族组分在资源化利用方面的可能途径，讨论了具体的加工利用方法及其产品性能，具体包括由疏中质组制备泡沫炭及多孔电极材料、密中质组制备中间相半焦、密中质组制备膜分离材料的理论分析、实验验证和工艺条件研究等，以及通过这些族组分建立新的炼焦配煤方法的理论依据和实验结果。结果表明:萃取反萃取法第1次实现了煤炭有机质在使用前的聚类分离;分离出的族组分彼此性质差别巨大，甚至是煤炭产生某方面特性的源质组分，如密中质组是炼焦煤产生流动性及生成中间相的源质组分，疏中质组是炼焦煤产生膨胀性的源质组分等;对这些源质分别进行的加工和转化，初步实现了各族组分“各尽其才”的资源化精准利用目标;所获得的初期产品性能良好，加工工艺简单，过程稳定可靠;提出的“事前分离与精准利用”设想完全可行。

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煤炭学报

2020年第01期

1486

1161
不同煤级煤四氢呋喃阶段萃取物的化学组成与动力学机制

作者(Author)：郝宗超, 张小东, 杨燕青, 孙飞扬

摘要：为了探讨溶剂萃取过程中不同煤级煤的小分子化合物溶出行为及其机制,以四氢呋喃(THF)为溶剂,对褐煤、长焰煤、肥煤、贫煤和无烟煤进行了分次索氏萃取,借助于柱层析法和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),分析了不同分馏时间段各类煤的萃取率、族组成和化学组成的差异及其实质。结果表明:煤的萃取过程可划分为2个阶段,其中第Ⅰ阶段萃取速率远大于第Ⅱ阶段;相比于第Ⅰ阶段,第Ⅱ阶段的萃取物中烃类含量较低,非烃类含量较高;除了褐煤以外,随着萃取时间的增加,其他煤的萃取物中化合物的种类逐渐减少;各类煤的萃取物中,杂环化合物含量高且种类多,相比而言芳烃在中级烟煤萃取物中含量较高,而脂肪烃中长链烷烃在中低级煤萃取物中含量较大。

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煤炭学报

2018年第10期

981

321
固定床提质过程褐煤的热碎裂/粉化特性及其负效应分析

作者(Author)：曲洋, 初茉, 郝成亮, 张超, 白书霞

摘要：定量研究了固定床热提质过程多因素对褐煤碎裂/粉化的影响规律及权重。研究结果表明:温度由120℃升至900℃,产物中25~13 mm保持粒级比率由88.42%降至16.92%;碎裂粒群(13~1 mm)比率由9.81%增至75.17%且13~6 mm粒级增幅最高(39.58%);低于1 mm的粉化粒群比率由1.77%增至7.91%(-0.075 mm粒级变化最显著)。保温时间的延长和入料粒度的增大同样加剧了褐煤的碎裂及粉化程度。灰色关联分析表明,提质温度对碎裂和粉化的影响权重均最大,而入料粒度对碎裂的影响程度高于保温时间,但其弱于时间对粉化程度的影响。结合对褐煤孔隙结构、表观形貌及煤质(水分/挥发分)的测试表征,得到了褐煤热碎的复合产生原因。并基于此明确了褐煤碎裂/粉化对固定床热提质过程的综合负效应(吸附自由基并促进其二次反应;提升焦油灰分;油尘易混致堵;形成尘积)。

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煤炭学报

2018年第07期

940

334
微波吸收剂对褐煤微波提质的影响规律

作者(Author)：王卫东, 涂亚楠, 孙阳阳, 孙美洁, 徐志强

摘要：褐煤微波辐照过程中,仅有煤中的水分和微量物组分对微波的吸收能力强,如果在微波辐照过程中添加吸收微波能力强的微波吸收剂,可以加强褐煤微波提质过程。以褐煤半焦和活性炭为微波吸收剂,运用微波干燥试验设备,对锡林郭勒褐煤进行了微波干燥脱水试验研究,分析了微波场中吸收剂对褐煤水分脱除的影响规律,探索了吸收剂对微波提质褐煤的理化特性的提升机理。结果表明:加入微波吸收剂后的微波提质过程依然遵循微波脱水提质的预热,升速和等速干燥;微波提质褐煤的煤质明显提高,含氧官能团数量降低,自燃情况得到抑制。与没添加吸收剂煤样相比,加入微波吸收剂后的提质煤样水分含量降低1.6%、脱水率提高了9.46%、脱水速率提高了0.013%/s;碳元素含量提高2%、氧含量降低0.8%;干燥无灰基低位发热量增加1 059.318 k J/kg和干燥无灰基高位发热量增加了1 059.99 k J/kg;燃点最高可提高23℃。

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煤炭学报

2018年第05期

1129

463
煤基液体产物中酚类化合物的组成研究

作者(Author)：毛学锋

摘要：以5种不同煤加工转化过程得到的液体产物煤衍生油为原料,研究了其中酚类化合物的组成与分布特征。首先将不同煤衍生油蒸馏切取富含酚170~210℃酚油馏分,采用酸碱抽提法提取其富集酚类组分,其次对富集酚类组分进行硅醚衍生化预处理,最后利用GC/MS详细分析了酚油馏分中酚类化合物的组成与分布。结果表明:不同煤衍生油的酚油馏分中酚类化合物主要由烷基苯酚、茚满醇、苯二酚3种类型组成,其中烷基苯酚均占90%以上。4号CDO其酚类类型包括烷基苯酚、茚满醇、苯二酚3部分,其中烷基苯酚占92.4%。低级酚占全部酚类的86.1%,高级酚占13.9%;2号CDO其酚类类型由烷基苯酚、苯二酚2部分组成,其中烷基苯酚占99.89%。低级酚占全部酚类的99.5%,高级酚仅占0.5%;1号CDO和3号CDO其酚类类型只包含烷基苯酚类,高温炼焦产生的1号CDO全部以低级酚为主。3号CDO低级酚占全部酚类的98.4%,高级酚占1.6%;5号CDO其酚类类型包括烷基苯酚、茚满醇2部分,其中烷基苯酚占94.8%。低级酚占全部酚类的91.6%,高级酚含量占8.4%。因此,应足够重视不同煤衍生油中低级酚的提取利用。

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煤炭学报

2018年第01期

898

337

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