神华煤液化残渣性质的研究
煤直接液化残渣焦CO2气化反应的研究
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第３ 卷 第 ２ ４ 期
２０ ０６年 ４月
燃
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Ｖｏ ． ４ ＮＯ ２ １３ ． Ａｐ ．２ ０ ｒ ０６
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ｌＣｈ ｍｉｔ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｆＦ ｅ ｅ ｓ ｙ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｒ
２．Ｇ ａ ｕ ｔ Ｓｈ ｏ ｅＣ ｉｅｅ ａ ｅ ｙｏ ｃ ｎ ｅ， ｅ ｉ １０ ３ Ｃ ｉａ ｒｄ ａｅ ｃ ｏｌ ｆｔ ｈ ｓ ｄｍ Ｓ ｉ ｃｓ Ｂ ｉｎ ｏ ｈ ｎ Ａｃ ｆ ｅ ｊ ｇ ０ ０９， ｈ ） ｎ
煤液化残渣的性质及应用研究进展
煤液化残渣的性质及应用研究进展WJY（中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116）摘要:为了探讨液化残渣的清洁利用，综述了国内外在煤液化残渣性质及其综合高效利用方面的研究现状、已经取得的成绩及需要解决的问题。
关键词:煤液化残渣;性质；应用我国煤炭储量丰富，作为一种洁净煤技术，煤直接液化技术的开发研究及其工业化生产不仅是国民经济发展的需求，而且对中国洁净煤技术的发展和环境的保护有重要的作用。
近年来，我国掌握了煤炭直接液化的关键技术，为煤炭清洁利用提供了强大的技术支撑。
然而，煤加氢液化反应的最终产物除基本产物的油、气之外，还有20%左右的液化残渣，大量的液化残渣需要有效利用。
1煤加氢液化残渣的组成、性质煤加氢液化过程中所产生的液化残渣,是一种较高炭含量和灰含量的沥青状固体副产物,决定其有效利用途径必须了解其物化性质。
其性质取决于液化煤的种类、工艺条件以及固液分离方法,而主要的决定因素是固液分离方法。
由于减压蒸馏具有技术成熟和处理量大的优点,当前运行的工业化煤直接液化装置，均采用减压蒸馏分离技术实来现油与液化残渣的分离，相关研究亦以此类技术获得的残渣而展开。
为使液化残渣顺利排出减压蒸馏装置,残渣必须要具有一定的流动性,一般来说，软化点不能高于180℃,固体含量不能超过50%￡’J。
将煤液化残渣经过溶剂逐级萃取可分为正己烷可溶物(重油)、正己烷不溶甲苯可溶物(沥青烯)、甲苯不溶四氢呋喃可溶物(前沥青烯)和四氢呋喃不溶物四大组分。
其中，正己烷可溶物主要组成为烷基取代的萘衍生物;正己烷不溶甲苯可溶物主要组成为六元环缩合芳烃;甲苯不溶四氢呋喃可溶物主要组成为桥键和氢化芳烃连接的缩合芳香烃;四氢呋喃不溶物主要组成为未反应的煤以及石英、硫酸钙等矿物质;此外，随着工艺条件、原料性质以及分离技术的差异，液化残渣中各组分的组成和比例也会改变。
煤炭科学研究总院对神华煤直接液化残渣性质分析并与其它液化工艺残渣进行了研究。
神华煤液化残渣中重油含量为34%～37%，沥青烯含量为17%～22%，前沥青烯和四氢呋喃不溶物含量为43%～46%;煤液化残渣中重油和沥青烯的总含量大于50%，而且液化残渣的发热量很高，具备很好的应用价值。
神华煤液化残渣的液化特性的研究
神华煤液化残渣的液化特性的研究【摘要】：试验通过高压釜液化神华煤液化残渣，从液化恒温反应时间、温度和氢初压对神华煤液化残渣的液化特性的影响进行了研究，为煤液化残渣的液化机理的研究奠定基础。
【关键词】：神华煤；液化残渣；液化特性；液化机理煤液化残渣是在煤炭直接液化生产过程中产生的，其主体是由液化原料煤中未转化的煤有机体、无机矿物质以及外加的液化催化剂组成的，在某些工艺中会占到液化原煤总量的30%左右，如此多的残渣量对液化过程经济性所产生的影响是不可低估的[1]。
液化残渣具有一些特殊的性质，如何有效理地利用已成为实现煤炭直接液化工业化的重要课题之一[2]。
文章就是对神华煤低转化率蒸馏残渣加氢液化的特性进行研究，讨论各反应条件对液化特性的影响，以期为煤液化残渣的液化机理的研究奠定基础。
1. 实验部分1.1 试验原料及其分析数据本试验的样品采用神华集团的神华煤液化残渣。
样品按国家标准进行破碎、缩分、研磨至80目以下，并在温度约80℃下烘烤至水分小于1.00%作为液化试验样品。
表1列出了干燥后样品的工业分析和元素分析的分析结果。
表2列出了样品的溶剂萃取分析结果。
由表2可以看出，神华煤液化残渣中含有的油、沥青烯和前沥青烯，且其质量含量分别大于20％、30％和15％。
1.2 试验仪器及其试验条件参数用电子天平称取20.00g神华煤液化残渣和10.00g的溶剂放入高压釜中进行液化试验。
试验采用T36 FYX 0.5高压反应釜。
试验条件：氢气初压分别为6Mpa、8Mpa和10Mpa；反应温度为450℃和460℃；恒温反应时间为0min、20min、40min、60min和80min。
1.3 试验工艺(1) 在高压釜中，通过不同的温度、压力、时间对神华煤液化残渣进行液化；(2) 液化产物依次用正己烷、甲苯、四氢呋喃萃取；(3) 计算转化率、氢耗量、沥青烯产率、前沥青烯产率、气和水、油产率。
2. 试验结果及分析2.1 液化时间的影响2.1.1 液化反应温度为450℃，不同氢气初始压力下的液化特性试验考察了反应温度为450℃时，分别在6Mpa和8Mpa下不同反应时间的液化特性。
神华煤直接液化残渣中沥青烯组分的分子结构研究
) . 沥青烯中的氮原子只能以杂环形式 ( 如吡
- 1
, 而氮杂环的骨架振动峰在 1 660~ 1 415 cm 范围, 这与芳烃的骨架振动峰 ( 1 650~
787
峰号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 甲基丙稀 二氢呋喃 苯
化合物
分子量 240 182 186 182 178 278 192 206 208 204 202 282 268 216 394 230 380 390 242 256 252 276
3
0 175 mm, 然后在 Soxhlat萃取器内用正己烷萃取 48 h , 萃取后的固体物质再经四氢呋喃萃取 , 得到的四 氢呋喃可溶物溶液经旋转蒸发器蒸去挥发性四氢呋喃溶剂, 得到棕黑色固体, 此固体再用苯萃取, 得到的
收稿日期 : 2006- 03- 28 基金项目 : 国家重点基础研究发展规划 973! 基金资助项目 ( 2004CB217600 ) 作者简介 : 谷小会 ( 1979- ) , 女 , 四川阆中人, 硕士 . T e:l 010 - 84262962 , E - m ai: l
Abstract : T he structure characters o f asphaltene fractio n in th e Shenhua coa l direct liquefaction residue w ere stud ied . Its average m o lecu lar w eight is 1 387 , and average m o lecu lar for m u la is C 101 H 90 7 O3 6N 2. So far as character of in tra mo lecule is concerned , aspha ltene fraction ism ade up of polycyclic arom atic hydrocarbon and a series o f n alkane chains that are linked w ith arom atic structure . Som e po ly cyc lic arom at ic hydrocarbons have been partially hydrogenated and average n alkane chain has 13 carbon atom s. In addition , asphaltene has a fe w oxygen and nitro gen atom s that are in arom atic ring s and form heterocyclic stucture , som e hydroxy groups and ether groups . K ey w ord s : Shenhua coa; l direct liquefaction ; residue ; asphaltene fraction; m o lecu lar structure
煤直接液化残渣的性质及利用现状_谷小会
关键词：煤直接液化； 液化残渣； 残渣利用
中图分类号：TQ522． 5
文献标识码：A
文章编号：1006－6772（ 2012） 03－0063－04
Properties and utilization of coal direct liquefaction residue
GU Xiao-hui1，2
尽管煤的性质、液化工艺条件对直接液化残渣 的组成和结构有很大影响，但是由于直接液化残渣 中的有机质通常被分为 3 个部分———残油、沥青烯 和前沥青烯，所以液化残渣都具有如下特点： ①残 油部分由分子量较低，分子结构相对简单的饱和或 部分饱和的脂肪烃和芳香烃组成，如烷烃、环烷烃、 氢化芳香烃等； ②沥青烯部分是以缩合芳香结构或 部分加氢饱和的氢化芳香结构为主体的复杂的芳
Abstract： In order to improve the utilization of coal direct liquefaction residue，introduce its current research status from four aspects，which are composition of residue，structural，pyrolysis and dissolution characteristics． The results show that the residue reserves partical raw coal properties in composition and structure． According to analysis of investigation methods such as thermogravimetric analysis （ TGA） ，laboratory moving-bed，small-sized coke oven or autoclave，study the pyrolysis characteristics of residue． When it comes to dissolubility，the residue displays different characteristics in different solutions． At last，discuss the utilization status of coal direct liquefaction residue and existing problems． Key words： coal direct liquefaction； liquefaction residue； utilization of residue
《2024年神华煤直接液化残渣中无机物成分分析》范文
《神华煤直接液化残渣中无机物成分分析》篇一一、引言随着能源需求的持续增长，煤炭作为主要能源之一，其高效利用和清洁转化成为研究热点。
神华煤作为一种优质的煤炭资源，其直接液化技术得到了广泛的应用。
然而，在煤直接液化过程中，会产生大量的残渣。
这些残渣中不仅含有有机物，还富含无机物成分。
对这些无机物成分进行深入分析，有助于更好地了解残渣的组成和性质，进而为残渣的综合利用提供理论依据。
本文以神华煤直接液化残渣为研究对象，对其中的无机物成分进行详细分析。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验所使用的神华煤直接液化残渣取自某煤炭液化工厂。
在实验前，对残渣进行了预处理，以去除其中的杂质。
2. 实验方法（1）X射线衍射（XRD）分析：采用XRD技术对残渣中的无机物进行物相分析，确定其晶体结构。
（2）化学浸取法：通过化学浸取法将残渣中的无机物与有机物分离，然后对浸取液进行成分分析。
（3）扫描电镜（SEM）分析：利用SEM技术观察残渣的微观形貌，进一步了解无机物的分布和形态。
三、结果与讨论1. XRD分析结果通过XRD分析，我们发现神华煤直接液化残渣中的无机物主要为硅酸盐、硫酸盐、氧化物等。
其中，硅酸盐的衍射峰较为明显，表明其在残渣中含量较高。
此外，还观察到了一些其他矿物质的衍射峰，如钙、镁、铁等元素的化合物。
2. 化学浸取法分析结果通过化学浸取法，我们成功地将残渣中的无机物与有机物分离。
对浸取液进行成分分析，发现其中含有大量的钙、镁、铁、铝等元素。
这些元素主要以离子形式存在，如钙离子、镁离子、铁离子等。
此外，还检测到少量的硫、磷等元素。
3. SEM分析结果通过SEM分析，我们观察到神华煤直接液化残渣的微观形貌呈现出不规则的颗粒状结构。
在这些颗粒表面，可以清晰地看到一些无机物的分布和形态。
这些无机物主要以硅酸盐、氧化物等形式存在，与XRD和化学浸取法的分析结果相一致。
四、结论通过对神华煤直接液化残渣中无机物成分的分析，我们得出以下结论：1. 残渣中的无机物主要以硅酸盐、硫酸盐、氧化物等形式存在。
浅谈煤直接液化残渣开发及利用
浅谈煤直接液化残渣开发及利用摘要：2011年以来，神华鄂尔多斯煤炭直接液化（年产108万吨油品）示范装置实现了平稳长周期运行，煤制油化工作为神华产业的重要意义取得了突破性进展。
神华煤制油从无到有，正朝着从有到强的方向发展，煤制油产品也从简单向多元化方向发展，煤制油要在较低油价条件下能独立生存，在正常油价条件下取得较好的经济效益，必须优化煤液化工艺，延长煤液化产品链。
煤液化油渣萃取制取沥青工艺技术的开发到实现产业化是煤液化工艺优化和产品链延伸的一个重要环节。
关键词：油渣；沥青；沥青应用一、煤直接液化残渣开发煤液化油渣是一种高灰、高硫和高热值的物质，室温下呈固体沥青状。
主要由无机物和有机物两部分组成。
无机物包括煤中矿物质和外加的铁系催化剂；有机物包括重质油和沥青以及未转化的煤。
通常油渣中无机物占20%左右，有机物占80%左右。
有机物中能被四氢呋喃溶解的物质称为沥青类物质，煤液化油渣中沥青类物质约占50%。
按煤液化油渣溶剂萃取特性，能被溶剂萃取部分称为沥青相，不能被溶剂萃取部分称为固相。
将油渣与溶剂在一定温度下混合，沥青溶解在溶剂中，随后采用固液分离设备分级分离，得到固含量不同的分离液，分离液经减压蒸馏后，得到灰分含量不同的煤液化沥青，沥青经冷却成型后包装后作为商品出售。
萃取分离清液中的沥青与溶剂的沸程相差较大，采用减压闪蒸实现溶剂回收，得到沥青产品。
二、煤直接液化残渣开发产品的利用煤液化油渣萃取工艺的主要产品是煤液化沥青，沥青是广泛用于道路、冶金、建材、航天航空和碳素材料等领域的一种基础原料。
现在市场上沥青的来源主要是煤焦油沥青和石油沥青，2014年我国煤沥青的产量在1000万吨左右，石油沥青产量在2300万吨左右。
近期，国家发展改革委员会发布了《关于当前更好发挥交通运输支撑引领经济社会发展作用的意见》（以下简称《意见》），提出要围绕解决薄弱环节和“瓶颈”制约，推进前期工作，加快实施一批重大交通项目。
煤液化残渣性质及应用研究进展
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低 。也 就是 说残渣 的剪 切力 一剪切 速率 曲线不 是 直
如 果 固液分 离 的 效 率 不 高 ， 液 化 残渣 中 富含 煤 未 被分 离 的液态 产物 ， 么这 种残 渣适 宜 于先 焦化 ， 那 后 气化 的方 式 。也 就 是 说 先对 残 渣 进 行 热 裂解 ， 将
化催化剂组成 。无论是从液化整体 的经济性 ， 还是
从资 源利 用 和环境 保 护 的角 度 出发 ， 需 要 对 液 化 都 残渣 进行 转化 利用 ， 此液 化 残 渣 的利 用 研 究 具 有 因
很重 要 的意义 。
原 煤要 高很 多 ， 的来 源 主要 是 煤 液 化 工 艺 催 化 剂 硫 黄 铁矿 ＦＳ。从 液化 残 渣 的组 成 看 ， 类 物 含 量 比 ｅ 油 较 高 ， 有一 定 的回收 价值 ， 沥青 烯和 前 沥青烯则 具 而
中 图分 类 号 ： Ｑ ２ ． Ｔ ５９ １ 文献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ６６７ （ ０ ７ ￣ － ２ ０ １ｏ —７ ２ ２ｏ ） ０ １— ４ ０
由于石 油储 量 逐 年 下 降 而 开采 量 不 断上 升 ， 所 以世界 范 围 内的石油 短缺 危机 将 不可 避 免 。 中国富
摘 要 ： 绍 了煤 液化 残渣 产 生 背景 、 念 及性 质 ， 述 了 国 内外在 煤 液 化 残 渣性 质 及 其 转 介 概 综 化 利 用方 面的研 究现 状 、 取得 的成 绩 及 面临 的 问题 。在 总结前 人研 究成果 的基 础上 ， 出 了今 指
后的研究方向， 这对于中国的煤化 工事业具有重要 的指导意义。 关键 词 ： 液化 ； 渣 ； 质 ； 用 煤 残 性 利
神华煤直接液化残渣中无机物成分分析
神华煤直接液化残渣中无机物成分分析神华煤直接液化残渣中无机物成分分析随着全球能源需求的不断增长，煤炭作为一种重要的能源资源在能源结构中扮演着重要的角色。
然而，煤炭的使用也带来了一系列环境问题，包括大气污染和温室气体排放等。
为了降低燃煤过程对环境的影响，煤炭直接液化技术被广泛研究和应用。
神华煤作为中国最主要的煤炭资源之一，其直接液化残渣成分的分析对于探索可持续利用利用煤炭资源以及减少环境污染具有重要意义。
本文将对神华煤直接液化残渣中的无机物成分进行详细分析。
首先，我们将介绍煤炭的直接液化过程，包括反应机理和工艺流程。
然后，我们将详细描述实验的方法和步骤，包括样品采集、样品制备和实验仪器的使用。
在分析过程中，我们选取了多个不同条件下的直接液化残渣样品，并采用X射线荧光光谱（XRF）和扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）等常用的分析方法进行成分分析。
通过X射线荧光光谱分析，我们得到了直接液化残渣中的主要无机元素含量。
结果表明，神华煤直接液化残渣中主要的无机元素包括碳、氧、氮、硫、钾、钠、钙、铁、锰等。
其中，碳是残渣中主要的元素组成部分，占总质量的70%以上。
氧的含量较高，可能与残渣中的气体中所含的氧有关。
硫的含量较低，这与直接液化过程中的硫损失有关。
进一步，通过扫描电子显微镜-能谱仪分析，我们获得了直接液化残渣中微观颗粒的形貌和元素组成。
结果显示，残渣中的微观颗粒形态各异，包括球形、片状和颗粒状等。
元素分析结果显示，这些颗粒主要由碳、氧、钠、铁等元素组成，与XRF分析结果吻合。
通过对神华煤直接液化残渣中无机物成分进行综合分析，我们可以得出以下结论：神华煤的直接液化残渣中主要的无机元素成分包括碳、氧、氮、硫、钾、钠、钙、铁、锰等。
这些无机物成分的分析结果对于神华煤直接液化工艺的优化和环境保护具有重要意义。
此外，通过了解直接液化残渣中微观颗粒的形态和元素组成，我们可以更好地理解煤炭直接液化过程中的反应机理，为煤炭资源的可持续利用提供参考。
液化残渣热解
煤液化残渣热解研究进展在煤直接液化产物分布中，煤液化残渣的量占到30%左右。
残渣是一种高炭、高灰、高硫的物质，其有效利用不仅可以解决环境污染，而且将对煤液化过程中的热效率和经济性产生很大的影响。
与煤的转化相同，热解同样是残渣转化和利用的重要手段。
煤液化残渣的热解特性对其后的燃烧和气化等有着重要的影响。
残渣热解的研究一直受到研究者的重视。
一般来说煤液化残渣需要和多种物质共热。
Taguchi等研究发现，残渣热解活化能小于原煤的热解活化能，随升温速率增加，交联和缩聚反应加剧，使反应活化能增加。
Benito等研究了残渣的低温热解特性，认为残渣热解为一级反应，活化能为61kJ/mol。
Cui等对残渣中的四氢呋喃不溶物进行研究，发现有机挥发分的收率随着液化苛刻度的增加而降低。
Steedan等在前沥青烯加氢热解研究中发现，前沥青烯在实验条件下加氢，油产率达到38%, 在惰性气氛下油产率为25%，前沥青烯的杂原子大多残留在半焦中。
楚希杰等通过热重分析技术考察了神华煤直接液化残渣的热解特性。
结果表明,和煤热解相比，在相同条件下残渣热解具有更大的失重率和失重速率。
残渣热失重分为三个阶段，在173℃以前为残渣热解，第一阶段；从173℃～510℃是残渣热解第二阶段，此阶段为残渣的主要失重阶段；510℃以后是残渣热解的第三阶段，在这个阶段残渣继续失重，此阶段的失重是由于残渣的二次分解和残渣中的矿物质分解造成的。
通过比较脱油前后残渣热失重曲线发现，残渣主要失重是由于残渣中重质油、沥青烯以及前沥青烯的热解以及挥发造成的。
通过脱灰残渣的热解发现，与原残渣相比，脱灰后残渣的失重量变小，矿物质的分解和残渣中有机组分的缩聚是温度高于649℃以后残渣失重的主要原因。
由热解特征参数看出，脱油残渣的初始热解温度，最大失重温度以及剧烈热解终温均高于原煤，说明和原煤相比，脱油后残渣中惰性组分不易热解。
与原煤和四氢呋喃脱油渣相比，残渣具有最大的失重速率，这是由于残渣中含有大量重质油、沥青烯以及前沥青烯造成的。
神华煤液化残渣的液化特性研究
出，神华煤 液化残 渣 中含有 的油 、沥 青烯和 前沥青烯 ，其
含量分 别大于 ２ ％、３ ％ 和 １ ％。 ０ ０ ５
Ｓｏｎ ｎ ｏ， ａ ｇ Ｌ ｇ Ｙｉ ｕ Ｗ ｎ ｝
（ ｌ ｇ ｆ ｈ ｍｉ ｒ ａ ｄ Ｅ ｖ ｏ ｍｅ ｔｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇＳ ａ ｄ ｎ ｉ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ， Ｃｏｉ ｅｏ ｅ ｓ ｙ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎａ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ，ｈ ｎ ｏ ｇＵｎ ｅｓｙｏ ｉ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｅ Ｃ ｔ ｒ ｎ ｖ ｔ Ｓ ｅ Ｓｈ ｎ ｏ ｇ，Ｑｉｇ ａ ，６ ５ ０ ａｄｎ ｎ ｄ ｏ２ ６ １）
维普资讯 神华煤液化残渣的液源自特性研究 ◆ 宋宜 诺 王力
（ 山东 科技大学 化学与 环境 工程学 院 山东 青 岛 ２ ６ １ ） ６ ５ ０
摘 要： 液化残渣有着许 多不 同于未液化煤 的特 性 ，研 究液化残渣 的特性对整个煤炭液化工艺过程 以及对 液化厂
Ａ ｓ ｒ ｃ ： ｏ ｌ ｑ ｅ ａ ｔ ｎｒ ｓ ｕ ａ ｅｍａ ｙｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｓ ｉｈ ｒ ｉ ｒ ｒｍ ｎｉｕ ｆ ｄ ｃ ａ． ｔｄ ｉ ｎ ｂ ｔａ ｔ Ｃ ａ ｌ ｕ ｆ ｃｉ ｉ ａｈ ｖ ｎ ｈ ｒｃｅ ｉ ｉ ｃ ｅｄｆ ｏ ｕ ｌ ｅｉ ｏ １ ｕ ｙｎ ｏ ｉ ｏ ｅ ｄ ｓ ｃ ｗｈ ａ ｅｆ ｑ ｅ Ｓ ｇ
的经济性和环境保护都具有极大的现 实意 义。通过 高压 釜液化神 华煤 液化残渣，从 液化 恒温反应 时间、温度和氢初压
对 神 华煤 液 化 残 渣 的液 化特 性 影 响 进 行 了研 究 ， 为煤 液 化残 渣 的 液 化 机理 研 究 奠 定 基础 。
关键词： 华煤 ；液化 残渣 ；液化特性 ；液化机理 神
《2024年神华煤直接液化残渣中无机物成分分析》范文
《神华煤直接液化残渣中无机物成分分析》篇一摘要：本研究通过对神华煤直接液化过程中产生的残渣进行详细的无机物成分分析，探究其化学组成与分布情况，旨在为煤炭的深度开发与综合利用提供科学依据。
通过对残渣进行一系列化学分析实验，包括X射线衍射、红外光谱、元素分析和热重分析等手段，得到了无机物的具体成分及其含量分布，为后续的煤炭液化工艺优化和资源回收利用提供了理论支持。
一、引言随着煤炭的深度开发与利用，煤直接液化技术作为一种重要的煤炭转化方式，得到了广泛的研究与应用。
在煤直接液化过程中，产生的残渣是一种重要的产物，其中含有大量的无机物成分。
对这些无机物成分进行深入分析，有助于了解煤的化学组成与结构，同时也能为煤炭的综合利用提供重要依据。
二、实验材料与方法本实验选用的样品为神华煤直接液化后的残渣。
实验过程中，首先对残渣进行破碎、研磨处理，使其达到实验所需的粒度要求。
然后采用X射线衍射、红外光谱、元素分析和热重分析等手段对残渣中的无机物成分进行检测与分析。
三、实验结果与分析1. X射线衍射分析：通过对残渣进行X射线衍射分析，我们发现其中含有多种无机矿物成分，如石英、长石、粘土矿物等。
这些矿物的存在形式和含量可以通过衍射图谱的峰值和强度来反映。
2. 红外光谱分析：红外光谱分析结果表明，残渣中的无机物具有特定的红外吸收峰，这些吸收峰与无机物的化学键类型和结构密切相关。
通过对比标准谱图，可以确定残渣中无机物的具体类型和结构。
3. 元素分析：元素分析结果显示，神华煤直接液化残渣中无机物的主要元素包括Si、Al、Fe、Ca等。
这些元素在残渣中的含量分布因煤种和液化条件的不同而有所差异。
4. 热重分析：热重分析结果表明，残渣中的无机物在加热过程中具有不同的热稳定性和分解行为。
这有助于了解残渣的热处理过程和无机物的转化情况。
四、讨论与结论通过对神华煤直接液化残渣的无机物成分进行分析，我们得出了以下结论：1. 残渣中含有多种无机矿物成分，包括石英、长石、粘土矿物等。
煤液化残焦基本性质及气化活性的考察研究
57 8 0 95 24 23 75 77 3 77 4 58
54 7 0 80 27 35 72 65 4 62 4 84
54 5 0 67 22 92 77 08 4 35 4 86
66 1 0 64 22 28 77 72 3 60 4 01
63 1 0 57 20 27 79 73 4 35 4 20
时也发生在半焦上, 使残焦结构中易转化为挥发分的物质结构增多。文献 [ 6] 也发现常压 H 2 气 氛下热解半焦的挥发分含量明显地高于 N 2 气氛下的热解半焦。第二个原因可能是残留的液 化催化剂自身的分解或与残焦的反应, 导致挥发分的升高。通过对高催化剂担载量 ( 5% ) 的兖 州煤液化实验获得的残焦进行脱灰 , 比较脱灰前后的挥发分含量, 表明灰分从 21 9% 降低到 7 5% 后, 挥发分值则从 54 4% 降低到 36 0% ( daf) 。 除个别数据点外 , 灰分含量随残焦收率的降低呈升高趋势, 且与理论值接近 , 这说明原始 煤样的无机矿物质主要在液化残焦中富集。催化液 化残焦中因包含 有残留的液化催化剂, 使 得其灰分 值远远高于热液化残焦 , 如 YZC 和 YZT 残焦的平均 灰分值分别为 12 0 w% 和 4 4 w% 。 残焦 H/ C 比随液化反应 条件的变 化规律见 图 1。随液化反应温度或停留时间的变化, YZT 和 YZC 残焦的 H/ C 比随之降低, 在相同的液化反应条件下, YZC 残焦的 H/ C 比均比 YZT 残焦的数值低( 个别例 图 1 不同液化条件下的残焦 H/ C 比随反应 外) , 残焦 YZC425- 120 的 H/ C 比最低, 0 55, 远远小 条件的变化规律 于煤样 ( YZ+ Cat ) 的 H/ C 比 0 80, 这表明液化催化 Fig 1 H/ C ratio in residual chars at different liquefaction conditions 剂提高了煤中氢 的利用率, 同时也表明残 焦的缩聚 a YZT375; b YZC375; c YZ T 400; 程度增大。 d YZC400; e YZT425; f YZC425 2 2 残焦的气化反应性与液化条件的关系 不同液
神华煤直接液化残渣的萃取分离与利用研发进展
第４ ９ 卷 第５ 期
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ．１ １ ７９ ９ ／ ｃ ｅ ２ ０１ ７ ０ ５ ０５ ７
炭
工
程
Ｖｏ １ ． ４ ９， Ｎｏ ． ５
ＣＯ ＡＬ ＥＮＧ残 渣 的萃 取 分 离 与 利 用 研 发 进 展
ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｓ ｐ ｈ ｌｔ ａ ｏ ｒ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｏ ｆ ｒ ｏ ｌ ｌ ，ｉ ｍｐ ｒ ｅ ｇ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｉ ｔ ｃ ｈ ， ｍｅ ｓ ｏ ｃ ｒｂ ａ ｏｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｅ ａ ｄ ｓ ，ｎ ｅ ｅ ｄ ｌ ｅ ｃ ｏ ｋ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉ ｆ ｃ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ａ ｒ ｅ ａ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｌｓ ａ ｏ ｂ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｄ ｒ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｃ ａ ｎ ｌｓ ａ ｏ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｌｓ ａ ｆ ｏ ｒ ｇ ａ ｓ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｓ ｏ ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｌ ｅ ａ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｃ ｏ ｌ ａ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ｅ Ｗ ｓ ａ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｃ ｏ ｌ ａ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ｅ ；ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｐ ｒａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｃ ｏ ｌ ａ ｌ ｉ ｑ ｕ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓｐ ａ ｈ ｌｔ ａ ｏ ｒ ｓ ；ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｌ ｌ ；ｉ ｍｐ ｒ ｅ ｇ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
神东煤液化残渣显微组分的特征与分类研究
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煤液化残渣的性质及应用现状
第３１卷第１期化㊀学㊀研㊀究Ｖｏｌ．３１㊀Ｎｏ．１２０２０年１月ＣＨＥＭＩＣＡＬ㊀ＲＥＳＥＡＲＣＨＪａｎ．２０２０煤液化残渣的性质及应用现状李㊀肖１，李昱琳２，田晓冬３，宋㊀燕３，４∗（１．鲁东大学化学与材料科学学院，山东烟台２６４０２５；㊀２．烟台大学化学化工学院，山东烟台２６４０２５；㊀３．中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院炭材料重点实验室，山西太原０３０００１；㊀４．中国科学院大学材料科学与光电工程中心，北京１０００４９）收稿日期：２０１９⁃１２⁃０６．基金项目：国家自然科学基金委⁃山西煤基低碳联合基金（Ｕ１６１０１１９）．作者简介：李肖（１９８９－），女，讲师，研究方向为储能器件电极材料．∗通讯联系人，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙａｎｓｏｎｇｌ０２６＠１２６．ｃｏｍ．摘㊀要：煤液化技术可以将煤炭能源转化为高效清洁的液体燃料，但同时伴随着大量副产物的生成．煤液化残渣是煤液化技术的主要副产物，占原煤总量的３０％．煤液化残渣的高附加值利用不仅可以降低煤液化过程的生产成本，还可以减少对环境的污染，是完善煤液化技术的一个重要组成部分．本文在介绍煤液化残渣成分和特性的基础上，阐述了煤液化残渣的传统应用现状，重点关注以煤液化残渣为前驱体制备碳材料的研究进展．关键词：煤液化技术；煤液化残渣；应用；碳材料中图分类号：ＴＱ１２７．１＋１文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１０１１（２０２０）０１－０００９－０８ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｓＬＩＸｉａｏ１ ＬＩＹｕｌｉｎ２ ＴＩＡＮＸｉａｏｄｏｎｇ３ ＳＯＮＧＹａｎ３ ４∗１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ ＬｕｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｙａｎｔａｉ２６４０２５ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｃｈｉｎａ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＹａｎｔａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｙａｎｔａｉ２６４０２５ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｃｈｉｎａ ３．ＣＡＳＫｅｙＬａｂ．ｏｆＣａｒｂｏｎＭａｔｅｒｉａｌｓ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ Ｔａｉｙｕａｎ０３０００１ Ｓｈａｎｘｉ Ｃｈｉｎａ ４．ＣｅｎｔｅｒｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９ Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｃｏｎｖｅｒｔｃｏａｌｅｎｅｒｇｙｉｎｔｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｃｌｅａｎｌｉｑｕｉｄｆｕｅｌ，ｂｕｔｉｔｉｓａｌｓｏａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄｂｙｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｂｙ⁃ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｍ，ｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｂｙ⁃ｐｒｏｄｕｃｔｄｕｒｉｎｇｔｈｉｓｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｉｔｓｃｏｎｔｅｎｔａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒ３０％ｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｒａｗｃｏａｌ．Ｈｉｇｈｖａｌｕｅ⁃ａｄｄｅｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｂｕｔａｌｓｏｒｅｄｕｃｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｉｍｐｒｏｖｉｎｇｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ，ａｎｄｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐｒｅｐａｒｉｎｇｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅａｓｐｒｅｃｕｒｓｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀煤炭是我国主要的基础能源，占不可再生能源生产与消费总量的７０％［１］．随着我国对能源需求量的不断增加，煤炭㊁石油等一次能源逐渐枯竭．传统的煤炭利用技术严重伤害了生态环境．因此，实现煤炭资源的高效清洁利用，改善传统煤炭产业的高能耗㊁高污染现状，是我国煤化工发展的主要方向．煤液化技术可以将煤炭能源转化为高效清洁的液体燃料，但同时伴随着大量副产物的生成．其中，煤液化残渣是煤液化技术的主要副产物，其含量占原煤总量的３０％［２］．煤液化残渣的高附加值利用不仅可以降低煤液化过程的生产成本，还可以减少对环境的污染，是完善煤液化技术的一个主要组成部分．煤液化残渣主要由原煤中未反应的有机物㊁无机矿物质１０㊀化㊀学㊀研㊀究２０２０年和外加催化剂构成的混合物，含有较高的碳元素㊁硫元素和灰分［３］．煤液化残渣的传统应用主要途径包括燃烧㊁气化㊁道路石油沥青改性等［４－６］，以上利用方式不仅经济价值低，还将会带来大气污染等问题．近年来，为了进一步提高煤液化技术的经济效益和降低对环境的污染，人们提出了煤液化残渣的高附加值利用．本文主要介绍了煤液化残渣的特性，阐述了其应用现状尤其是高附加值应用的现状．１㊀煤液化残渣的特性１．１㊀煤液化残渣的成分原煤中未反应的有机质㊁无机物和外加催化剂，在液化过程中由自由基缩聚生成的部分大分子和固体焦，以及与上述物质同时排出装置的部分溶剂和煤液化产物共同构成了煤液化残渣［７］．对煤液化残渣进行不同组分的分离，不仅利于煤液化萃取率的计算，还可以扩大煤液化残渣的应用范围．采用逐级萃取的方法，煤液化残渣中的有机物可分为正己烷可溶物（即重质油，含量为１５％ ３７％）㊁正己烷（正庚烷）不溶物⁃甲苯可溶物（即沥青烯，含量为１２％ ２２％）㊁甲苯不溶物⁃四氢呋喃（吡啶）可溶物（即前沥青烯，含量为２０％ ４６％）和四氢呋喃（吡啶）不溶物［８］．煤液化残渣有机组分分离工艺如图１所示，重质油主要来自煤液化产物中的轻质有机物，即正己烷的可溶物，含有少量树脂，沸点分布范围较大，相对分子质量一般低于３００；沥青烯与石油沥青质的重质煤液化产物相似，主要是指正己烷不溶甲苯可溶物，平均相对分子质量约为５００；前沥青烯为不溶于甲苯但可溶于吡啶或四氢呋喃的一种混合物，具有较大的相对分子质量（一般在１０００左右）和较高的杂原子含量；四氢呋喃（吡啶）不溶物指原煤中未反应的有机物㊁无机物以及加入的催化剂［９－１０］．图１㊀煤液化残渣的萃取流程图Ｆｉｇ．１㊀Ｓｃｈｅｍｅｆｏｒｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ㊀㊀煤液化残渣中的无机组分根据其在液化过程中的物理和化学变化的程度，分为以下几类：１）不发生化学和物理性质变化的无机物，如石英等；２）由物理性质变化形成的小颗粒无机物，如粘土矿物等；３）由化学变化生成的新无机物，如在煤液化过程中由黄铁矿还原生成磁黄铁矿；４）副反应生成无机物，如ＣａＣＯ３㊁ＴｉＯ２和ＣａＳＯ４等．此外，还存在部分未反应的催化剂残留物［１１－１５］．１．２㊀煤液化残渣的性质煤液化残渣形成于煤炭的液化过程，其性质受煤炭液化工艺㊁原煤种类等因素的影响．关于煤液化残渣的性质，谷小会等［１６］给出了如下解释：与原煤相比，煤液化残渣中的Ｃ含量㊁Ｈ含量和Ｈ／Ｃ原子比均明显增大，而Ｏ含量大大降低，表明煤在加氢液化过程中，煤中的部分有机质易于发生断裂分解反应；同时煤中的大部分含氧官能团在反应过程中以Ｈ２Ｏ和ＣＯ２等气体形式逸出；只有少部分有机结构中的氧不参加反应．此外，煤液化残渣中的Ｎ和Ｓ含量远高于原煤，说明煤中的Ｎ主要是存在于芳香结构中，在催化加氢过程中很难发生反应；Ｓ含量高可能是由煤液化过程中催化剂引入造成的．对比原煤及其液化残渣，可发现煤液化残渣灰融性的各个特征温度有不同程度的降低，这主要是由于液化过程中采用Ｆｅ⁃Ｓ系催化剂引起的．相比于原煤，煤液化残渣具有较高的灰分和碳含量，所以其表现出较高的发热量（约３０ＭＪ／ｋｇ）．常温下，煤液化残渣通常呈第１期李㊀肖等：煤液化残渣的性质及应用现状１１㊀现固态，软化点一般在１４０ ２００ħ之间．软化点大小主要受有机物组分的影响．煤液化残渣的密度与矿物质的含量有关，一般在１．２ １．６ｇ／ｃｍ３之间．煤液化残渣的流动性（热融态时的流动性）是其黏度的体现，灰分和碳含量是影响流动性的主要因素．随着灰分含量的增大或碳含量的降低，黏度降低，流动性增强．煤液化残渣中的有机质（尤其是轻质有机质）含量对其热解挥发性存在一定的影响，即热解挥发性随着轻质有机质含量增大而变强［１６－１９］．２㊀煤液化残渣的传统应用现状煤液化残渣的传统利用途径主要分为以下几个方面：１）气化煤液化残渣气化制氢是残渣最早的利用方式，主要是将残渣直接气化，转化成氢气以供煤炭液化过程的消耗（工艺流程图如图２所示）．该方法不仅能够消耗残渣，还能提供煤液化所消耗的氢气和热能，避免使用煤或者额外的氢气补给．煤液化残渣气化制氢通常有先焦化后气化或者直接气化两种方案．崔洪等［２０］对煤液化残渣的物化性质㊁结构㊁组成和其气化特性进行了一系列的分析研究，从理论上进一步证实了残渣气化的合理性．随后该团队［２１］也进行了煤液化残渣制氢气的研究，再次证明了该种技术的可行性．研究结果表明：残存在煤液化残渣中的Ｆｅ基催化剂可以促进气化反应．图２㊀集成煤液化工厂的示意图Ｆｉｇ．２㊀Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｏａｌｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｐｌａｎｔ㊀㊀２）热解ＯＣＨＩＡＩ［２２］研究了煤液化残渣与超临界水和甲醇的热解反应．ＳＵＺＵＫＩ［２３］采用聚乙烯与煤液化残渣进行混合热解．ＯＬＩＮＯ［２４］系统研究了不同预处理剂（ＨＦ㊁Ｈ２ＳＯ４或ＣＨ３ＣＯＯＨ溶液）对液化残渣在４００ħ条件下加氢热解行为的影响．为了进一步研究影响煤液化残渣的快速热解半焦特性，李建广等［２５］研究了终温和反应保留时间对半焦特性的影响．楚希杰等［２６］通过热重分析技术考察了神华煤直接液化残渣的热解特性．刘文郁等［２７］采用分布活化能模型（ＤＡＥＭ）考察了煤液化残渣的热解动力学，发现当达到一定范围的转化率时，残渣的活化能一般低于２８０．４ｋＪ／ｍｏｌ．３）燃烧重质油的存在增大了煤液化残渣发热量，故通常作为窑炉的燃料．美国ＥＸＸＯＮ公司曾通过固体燃料评价装置模拟研究了煤液化残渣的燃烧特性［４］．陈明波㊁王彬等［２８－２９］运用热分析技术，考察了煤液化残渣的燃烧性质．煤液化残渣中除了含有发热值高的重质油外，还存在较高的硫含量，燃烧后产生的大量硫氧化物造成严重的环境污染．周俊虎等［３０］发现煤液化残渣燃烧过程中出现两个明显硫析出峰，并详细研究了反应温度和混合比例等因素的影响，对残渣的高效利用具有一定的借鉴意义．方磊等［３１］通过分析褐煤与煤液化残渣混合燃烧过程中硫化物的释放规律，发现褐煤的存在增加了残渣中硫的含量，但硫析出速率依然是典型的双峰结构．４）液化煤液化残渣中的重质油㊁沥青烯㊁前沥青烯均可进行加氢反应生成一定量的油品和气体．钟金龙［３２］和赵仕华等［３３］研究发现反应温度和时间对液化残渣加氢转化起重要作用．王国龙等［３４］研究了催化剂对神华液化残渣加氢转化的影响，并获得了最佳转化温度和反应时间．此外，研究者们通过向液化残渣中加入催化剂或者废弃轮胎等来改进残渣的加氢转化［３５－３６］．因此，通过将液化残渣进行组分切割，区分为易于加氢反应和难于加氢的族组分，对煤液化残渣的高效利用具有重要意义．５）道路沥青改性ＷＵ和ＹＡＮＧ等［３７－３８］证实了煤液化残渣可应用于道路石油沥青的改性，并对液化残渣改性机理进行了初步研究．赵鹏等［３９］按照一定比例将石油沥１２㊀化㊀学㊀研㊀究２０２０年青㊁煤直接液化残渣和聚乙烯进行充分混合，制备了具有颗粒状的抗车辙剂，该抗车辙剂较好地改进了沥青路面的抗车辙性能．虽然煤液化残渣的性质和应用研究已经有了一定的进展，但是如何实现煤液化残渣的高附加值利用，产生更大的经济效益仍是煤化工所面临的巨大挑战．３㊀煤液化残渣制备碳材料研究进展煤液化残渣由于其价格低廉㊁碳含量高和易于石墨化等优点，成为制备碳材料的前驱体之一．３．１㊀功能复合材料周颖等［４０］以煤液化残渣中的沥青烯和硝酸钴分别为碳源和金属前驱体，聚乙二醇为造孔剂，通过聚合物共混法制备了纳米钴离子均匀分散于碳基体的钴碳复合材料．３．２㊀多孔炭张建波等［４１］采用化学活化法制备了具有发达孔结构的煤液化残渣基多孔炭，并系统地考察了ＫＯＨ与煤液化残渣质量比㊁活化溶剂种类㊁升温速度㊁炭化终温以及最终产品洗涤方法等因素对所得炭材料微观形貌和孔结构的影响；同时研究了不同结构特性炭材料的催化甲烷裂解特性和超级电容器电化学性能，研究结果发现：煤液化残渣中的无机矿物质和它与ＫＯＨ反应生成的无机盐是形成多孔炭的主要原因，所得炭材料孔径为３ ５ｎｍ．相比于炭黑ＢＰ２０００㊁商业活性炭和其他类似多孔炭材料，在催化甲烷裂解反应中，煤液化残渣基多孔炭表现出相对较高的稳定性和催化活性．ＺＨＡＮＧ等［４２］通过外加添加剂结合ＫＯＨ活化的方法对煤液化残渣基炭材料进行了孔结构调控，最终制得介孔炭材料（制备流程如图３所示）．分别考察了蔗糖㊁ＣＴＡＢ和尿素等不同有机物㊁Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＯ等金属氧化物㊁Ｎａ２ＳｉＣ３㊁ＳｉＯ２㊁ＳＢＡ⁃１５和正硅酸乙酯等不同硅源，以及三种添加剂对炭材料孔结构的影响，并进行了结构与性能（电化学性能和催化活性）之间关联的研究．结果发现：不同种类的添加剂会导致炭材料成孔机理的不同．在炭材料成孔过程中，ＭｇＯ以自身占位的方式直接作为模板，而硅源材料或Ａ１２Ｏ３则需要先与ＫＯＨ反应生成无机盐作为模板；对于有机添加剂主要是利用炭化过程中气体的释放来形成孔．对比发现，ＭｇＯ为模板时，所制得炭材料表现出较优的电化学性能；在５ｍＶ／ｓ的扫描速度和１０Ａ／ｇ的电流密度下比容分别为１８６Ｆ／ｇ和１３７Ｆ／ｇ，在２００ｍＶ／ｓ扫描速度下６０００次充放电循环后，其比容依然稳定在１１８Ｆ／ｇ；而以Ａ１２Ｏ３为造孔剂所得的煤液化残渣基炭材料作为甲烷裂解催化剂时，可以一步制得氢气和炭纤维，所得炭纤维表现出一定的催化活性［４３］．图３㊀介孔炭的制备流程图Ｆｉｇ．３㊀Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎｓ㊀㊀周颖［４４］以聚氨醋泡沫为模板剂，煤直接液化残渣中的沥青烯为碳前驱体，获得了泡沫碳材料．所得泡沫碳具有发达的孔隙率，较低的密度，表现出宽的微波吸收范围（在２ １８ＧＨｚ中反射损失小于１０ｄＢ）和较强的微波吸收能力（高达５．８ＧＨｚ）．此外，她还以煤液化残渣为碳源成功制得高比表面积活性炭，并探讨了产品结构性能与制备过程和参数之间的构效关系，研究了炭材料的形成机制，进而优化了制备流程．在最优化的制备条件下，所得活性炭比表面积为１９４０ｍ２／ｇ，微孔体积占总孔容的５８％，平均孔径小于１ｎｍ．分别测试了所得活性炭对挥发性有机气体（苯蒸汽）的吸附和模拟油品中噻吩的第１期李㊀肖等：煤液化残渣的性质及应用现状１３㊀吸附脱除性能．研究结果表明：与商用活性炭相比，所得活性炭对苯蒸汽的静态吸附量提高了１４％ ２４％对噻吩的脱除率（２７％）明显高于商用活性炭（噻吩脱除率仅为２０％）．ＺＨＡＯ等［４５］以煤液化残渣为前驱体，９００ħ高温处理后制备了氮掺杂活性炭．所得活性炭表现出较高的比表面积（３１３０ｍ２／ｇ）㊁较高的氮含量㊁较窄的孔径分布（１．９１ｎｍ）以及较多的缺陷位点．氧还原测试结果显示，所得活性炭表现出较高的催化活性以及较高的循环稳定性．３．３㊀碳纳米管周颖等［４６］直接以煤液化残渣为碳源，利用直流电弧放电法制备了碳纳米管．所得纳米管为多壁纳米管，其长度达几微米，内径和外径分别为８０ｎｍ和１２０ｎｍ，具有良好的石墨化度．研究结果发现：煤液化残渣中含Ｆｅ化合物在高温条件下易于分解成单质铁（Ｆｅ）和硫（Ｓ），其中Ｆｅ可以催化碳纳米管的形成，Ｓ可以增加催化剂表面的活性位点，扩大了碳原子的沉积范围，加快碳纳米管的生成．３．４㊀炭纤维郑冬芳等［４７］首先利用纯化法从煤液化残渣中制得精制沥青，然后通过聚合反应获得中间相沥青．所得中间相沥青表现出良好的可纺性．考察了不熔化条件对表面含氧官能团㊁纤维增重量和纤维机械性能的影响．研究结果表明：在空气气氛下，气流量为４９．９８Ｌ／ｈ，不熔化终温为２８０ħ，恒温２ ４ｈ时，所得炭纤维截面形貌光滑无缺陷，同时表现出最高的弹性模量和拉伸强度．与焦油沥青纤维相比，由煤直接液化残渣制得的中间相沥青纤维在相同不熔化过程中的增重较高，说明其比煤焦油沥青㊁石油系和萘系沥青更易于与氧发生反应．ＺＨＯＵ等［４８］利用煤液化残渣为前驱体通过磁控辐射技术制备了微米级纤维，所得纤维表面光滑，直径分布均匀，主要集中在７００ｎｍ左右．研究结果表明：在制备过程中，液化残渣中的无机物Ｆｅ１－ｘＳ转化为Ｆｅ，促进了纤维的形成．刘均庆等［４９］以煤液化残渣为原料，通过热缩聚处理制得了可纺中间相沥青．主要考察了挥发分㊁中间相含量以及软化点与其可纺性之间的关系．研究结果表明：以中间相含量高于７０％，软化点大于３００ħ的中间相沥青，经过熔融纺丝㊁不熔化和炭化处理后制得煤液化残渣基炭纤维．所得炭纤维直径约为１５μｍ，拉伸模量和拉伸强度分别为１５０ＧＰａ和１５００ＭＰａ．ＬＩ等［５０］以煤液化残渣中的沥青烯为碳源，以聚丙烯腈为助纺剂，经过静电纺丝㊁不熔化和碳化处理，成功制得柔性多孔纳米炭纤维无纺布（制备流程图如图４所示）．所得材料作为超级电容器电极材料时，具有较好的倍率性能（在１００Ａ／ｇ的电流密度下，比容可达１４３Ｆ／ｇ）．以煤液化残渣中的前沥青烯为碳源，以聚丙烯腈为助纺剂，经过静电纺丝㊁不熔化和碳化处理，获得了前沥青烯基炭纤维无纺布．所得材料可直接作为锂离子电池负极材料，表现出较好的稳定性（在０．２Ａ／ｇ的电流密度下，２００次循环后，比容量依然维持在２９４ｍＡｈ／ｇ）；作为钾离子电池负极材料时，具有较好的倍率性能（在１Ａ／ｇ的电图４㊀煤液化残渣基纳米炭纤维无纺布的制备流程图Ｆｉｇ．４㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒＣＬＲＡＣＦｆｉｌｍ１４㊀化㊀学㊀研㊀究２０２０年流密度下，比容量为１０３ｍＡｈ／ｇ）和循环稳定性（３２０次循环后，容量保持率为９８％）［５１］．综上所述，以煤液化残渣为碳源，制备碳材料的路径主要分为三种：１）直接采用煤液化残渣为碳源，通过化学活化或者添加模板剂等方法制备多孔炭㊁泡沫碳和碳纳米管等炭材料；２）将煤液化残渣中的有机物通过缩合反应制备可纺性中间相沥青，然后以制得的中间相沥青为原料，利用熔融纺丝㊁不熔化和炭化技术制备炭纤维；３）以煤液化残渣中的有机物为前驱体，制备功能复合碳材料和纳米炭纤维等碳材料．可见：以煤液化残渣为碳源制备碳材料是实现其高附加值利用的有效可行方式．但是，煤液化残渣基碳材料的形成机理还需要进一步的研究，尤其是液化残渣中的不同组分与所得碳材料微观结构的相关性还有待深入阐述．４㊀结论无论煤液化残渣的传统应用模式还是作为碳材料的前驱体，这些利用手段均可提高煤液化技术的整体经济性．但是，以上利用方式大部分还只是处于实验室研究阶段，大规模利用工艺以及扩展煤液化残渣高附加值利用范围还有待研究．此外，以煤液化残渣为前驱体，通过不同的制备手段获得不同结构的碳材料，并将其应用于不同的领域中，不仅可以丰富煤基碳材料的制备科学，还可以实现煤液化残渣的高附加值利用和减少对环境的污染．但是，煤液化残渣中不同组分对所得碳材料结构和性能的影响，以及所得碳材料的形成机理还有待深入研究．参考文献：［１］王要令，池吉安．煤炭自燃防火及灭火技术研究进展［Ｊ］．化学研究，２０１３，２４（６）：６４９－６５２．ＷＡＮＧＹＬ，ＣＨＩＪＡ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｆｉｒｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｅｘｔｉｎｇｕｉｓｈｍｅｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｇａｉｎｓｔｃｏａｌｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１３，２４（６）：６４９－６５２．［２］舒歌平，史士东，李克建．煤炭液化技术［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社，２００３：１７９－１８０．ＳＨＵＧＰ，ＳＨＩＳＤ，ＬＩＫＪ．Ｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｏａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，２００３：１７９－１８０．［３］ＲＡＴＨＢＯＮＥＲＦ，ＨＯＷＥＲＡＮＤＪＣ，ＤＥＲＢＹＳＨＩＲＥＦＪ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙｔｏｃｏａｌｄｅｒｉｖｅｄｒｅｓｉｄｕｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，１９９３，７２：１１７７－１１８５．［４］赵龙涛，陈垒，王方然．煤直接液化残渣利用的发展现状和趋势［Ｊ］．河南化工，２０１６，３３：１９－２４．ＺＨＡＯＬＴ，ＣＨＥＮＬ，ＷＡＮＧＦＲ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｕｓｉｎｇｃｏａｌ［Ｊ］．ＨｅｎａｎＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１６，３３：１９－２４．［５］盛英，张胜振，宫晓，等，煤直接液化残渣道路改性沥青及沥青混合料性能研究［Ｊ］．神华科技，２０１７，１５（３）：７０－７３．ＳＨＥＮＧＹ，ＺＨＡＮＧＳＺ，ＧＯＮＧＸ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｍｏｄｉｆｉｅｄｂｉｔｕｍｅｎｉｎｒｅｓｉｄｕａｌｒｏａｄａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓｍｉｘｔｕｒｅｂｙｄｉｒｅｃｔｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＳｈｅｎｈｕａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１７，１５（３）：７０－７３．［６］肖伟．煤直接液化残渣气化利用研究现状及展望［Ｊ］．煤，２０１３，２２（９）：２９－３０．ＸＩＡＯＷ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．Ｃｏａｌ，２０１３，２２（９）：２９－３０．［７］王兆熊．美国煤炭液化产物的固液分离技术煤炭综合利用［Ｊ］．煤炭转化，１９８１（４）：３２－５０．ＷＡＮＧＺＸ．ＳｏｌｉｄｌｉｑｕｉｄｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓｉｎｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌ［Ｊ］．ＣｏａｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，１９８１（４）：３２－５０．［８］罗万江，兰新哲，宋永辉，等．煤直接液化残渣的利用研究进展［Ｊ］．材料导报Ａ，２０１３，２７（６）：１５３－１５７．ＬＵＯＷＪ，ＬＡＮＸＺ，ＳＯＮＧＹＨ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＳｔａｎｆｏｒｄＭａｔｅｒｉａｌｓＡ，２０１３，２７（６）：１５３－１５７．［９］崔洪．煤液化残渣的物化性质及其反应性研究［Ｄ］．山西：中国科学院山西煤炭化学研究所，２００１．ＣＵＩＨ．Ｓｔｕｄｙｏｎｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｒｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｄ］．Ｓｈａｎｘｉ：ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００１．［１０］郭树才．煤化工工艺学［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９２．ＧＵＯＳＣ．Ｃｏａｌｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，１９９２．［１１］埃利奥特．煤利用化学：下册［Ｍ］．孙弄，高建辉，杨寿金，译．北京：化学工业出版社，１９９１．ＥＩＬＩＯＴＴＭＡ．Ｃｏａｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：Ⅲ［Ｍ］．ＳＵＮＮ，ＧＡＯＪＨ，ＹＡＮＧＳＪ，ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，１９９１．［１２］ＣＵＩＨ，ＹＡＮＧＪＢ，ＬＩＵＺＹ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅｓｏｆｒｅｓｉｄｕｅｓｆｒｏｍｔｈｅｒｍａｌａｎｄｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏａｌｈｙｄｒｏｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，２００３，８２：１５４９－１５５６．［１３］ＣＵＩＨ，ＹＡＮＧＪＬ，ＬＩＵＺＹ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｅｍａｉｎｅｄｃａｔａｌｙｓｔｓａｎｄｅｎｒｉｃｈｅｄｃｏａｌｍｉｎｅｒａｌｓｏｎｄｅｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｃｈａｒｓｆｒｏｍｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，２００２，８１：１５２５－１５３１．［１４］崔洪，杨建丽，刘振宇，等．煤液化残渣中残留催化剂对其挥发分测定的影响［Ｊ］．燃料化学学报，２００１，２９（３）：２２８－２３１．ＣＵＩＨ，ＹＡＮＧＪＬ，ＬＩＵＺＹ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｅｍａｉｎｉｎｇ第１期李㊀肖等：煤液化残渣的性质及应用现状１５㊀ｃａｔａｌｙｓｔｏｎｖｏｌａｔｉｌｅｍａｔｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｅｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００１，２９（３）：２２８－２３１．［１５］胡发亭，田青运．煤液化残渣性质及应用研究进展［Ｊ］．洁净煤技术，２００７，２１（４）：２１－２５．ＨＵＦＴ，ＴＩＡＮＱＹ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎｒｅｓｉｄｕｅ ｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，２１（４）：２１－２５．［１６］谷小会．神华煤直接液化残渣结构特性的探讨［Ｄ］．北京：煤炭科学研究总院，２００５．ＧＵＸＨ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｏｆｓｈｅｎｈｕａｃｏａｌ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＢｅｉｊｉｎｇＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈ，２００５．［１７］刘文郁．煤液化残渣热解特性研究［Ｄ］．北京：煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院，２００５．ＬＩＵＷ．Ｓｔｕｄｙｏｎｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＢｅｉｊｉｎｇＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＢｒａｎｃｈｏｆＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，２００５．［１８］ＭＡＲＯＴＯ⁃ＶＡＬＥＲＭ，ＡＮＤＥＲＳＥＮＪＭ，ＳＮＡＰＥＣＥ．Ｉｎｓｉｔｕ１ＨＮＭＲｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｆｌｕｉｄｉｔｙｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｆｏｒａｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓｃｏａｌｂｙｃｏａｌｔａｒｐｉｔｃｈａｎｄａｈｙｄｒｏｇｅｎ⁃ｄｏｎｏｒｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，１９９８，７７（９／１０）：９２１－９２６．［１９］张维东，云智明．ＣＦＢ锅炉掺烧油灰渣的研究与应用［Ｊ］．内蒙古科技与经济，２０１１（１６）：８６－９３．ＺＨＡＮＧＷＤ，ＹＵＮＺＭ．ＳｔｕｄｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｉｘｉｎｇａｓｈａｎｄｓｌａｇｉｎＣＦＢｂｏｉｌｅｒ［Ｊ］．ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｇｏｌｉａＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ，２０１１（１６）：８６－９３．［２０］崔洪，杨建丽，刘振宇，等．煤直接液化残渣的性质与气化制氢［Ｊ］．煤炭转化，２００１（１）：１５－２０．ＣＵＩＨ，ＹＡＮＧＪＬ，ＬＩＵＺＹ，ｅｔａｌ．Ｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅａｎｄｉｔｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｈｙｄｒｏｇｅｎ［Ｊ］．ＣｏａｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，２００１（１）：１５－２０．［２１］崔洪，杨建丽，刘振宇．煤液化残焦基本性质及气化特性的考察研究［Ｊ］．燃料化学学报，１９９９，２７：１５－１９．ＣＵＩＨ，ＹＡＮＧＪＬ，ＬＩＵＺＹ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕａｌｃｏｋｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｅｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９９，２７：１５－１９．［２２］ＯＣＨＩＡＩＨ．Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓｏｆ１ｔ／ｄＰＳＵｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕａｌｗｉｔｈｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄｓ［Ｊ］．ＳｅｋｉｔａｎＫａｇａｋｕＫａｉｇｉＨａｐｐｙｏＲｏｎｂｕｎｓｈｕ，１９９８，３８：４２７－４３０．［２３］ＳＵＺＵＫＩＤ．Ｓｔｕｄｙｏｆｃｏ⁃ｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕａｌｗｉｔｈｐｌａｓｔｉｃ［Ｊ］．ＳｅｋｉｔａｎＫａｇａｋｕＫａｉｇｉＨａｐｐｙｏＲｏｎｂｕｎｓｈｕ，１９９７，３４：７３－７６．［２４］ＯＬＩＮＯＴ．Ｄｅａｓｈｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｎｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕａｌｉｎ１ｔｏｎ／ｄａｙＰＳＵ［Ｊ］．ＳｅｋｉｔａｎＫａｇａｋｕＫａｉｇｉＨａｐｐｙｏＲｏｎｂｕｎｓｈｕ，１９９７，３４：１０３－１０６．［２５］李建广，房倚天，张永奇，等．煤直接液化残渣快速热解半焦特性的研究［Ｊ］．燃料化学学报，２００８，３６（３）：２７３－２７８．ＬＩＪＧ，ＦＡＮＧＹＴ，ＺＨＡＮＧＹＱ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｃｈａｒｆｒｏｍｆａｓｔｐｙｒｏｌｙｓｉｓｏｆｄｉｒｅｃｔｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｅｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，３６（３）：２７３－２７８．［２６］楚希杰，李文，白宗庆，等．神华煤直接液化残渣热解特性研究［Ｊ］．燃料化学学报，２００９，３７（４）：３９３－３９７．ＣＨＵＸＪ，ＬＩＷ，ＢＡＩＺＱ，ｅｔａｌ．Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｈｅｎｈｕａｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｅｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９，３７（４）：３９３－３９７．［２７］刘文郁，杜铭华，曲思建．神华煤直接液化残渣中重质油组分的分子结构［Ｊ］．煤炭学报，２００６，３１（２）：２１５－２１８．ＬＩＵＷＹ，ＤＵＭＨ，ＱＵＳＪ．Ｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｈｅａｖｙｏｉｌｆｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｈｅｎｈｕａｃｏａｌｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＣｏａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２００６，３１（２）：２１５－２１８．［２８］陈明波，王彬，赵奇．煤直接液化残渣焦化特性研究［Ｊ］．洁净煤技术，２００５，１１（１）：２９－３３．ＣＨＥＮＭＢ，ＷＡＮＧＢ，ＺＨＡＯＱ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｃｏｋｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏａｌｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，１１（１）：２９－３３．［２９］王彬，刘文郁，陈明波，等．煤直接液化残渣热态连续进料炼焦试验研究［Ｊ］．洁净煤技术，２００５，１１（２）：２２－２５．ＷＡＮＧＢ，ＬＩＵＷＹ，ＣＨＥＮＧＭＢ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｒｍａｌｓｔａｔｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｆｅｅｄｉｎｇｃｏｋｉｎｇｕｓｉｎｇｃｏａｌｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５，１１（２）：２２－２５．［３０］周俊虎，方磊，程军．煤液化残渣硫析出动态特性的研究［Ｊ］．动力工程，２００５，２５（３）：４１２－４１５．ＺＨＯＵＪＨ，ＦＡＮＧＬ，ＣＨＥＮＧＪ．Ｓｔｕｄｙｏｎｓｕｌｆｕｒｒｅｌｅａｓｅｉｎｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００５，２５（３）：４１２－４１５．［３１］方磊，程军，周俊虎．神华煤液化残渣热解过成中氮析出的规律［Ｊ］．动力工程，２００５，２５（６）：８７９－８８２．ＦＡＮＧＬ，ＣＨＥＮＧＪ，ＺＨＯＵＪＨ．Ｒｅｌｅａｓｅｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｒｅｓｉｄｕｅｓｏｆｓｈｅｎｈｕａｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００５，２５（６）：８７９－８８２．［３２］钟金龙，李文博，朱晓苏．煤直接液化残渣加氢研究进展［Ｊ］．洁净煤技术，２０１１，１７（３）：３７－４０．ＺＨＯＮＧＪＬ，ＬＩＷＢ，ＺＨＵＸＳ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１，１７（３）：３７－４０．１６㊀化㊀学㊀研㊀究２０２０年［３３］赵仕华，宋宜诺，郑衡．神华煤液化蒸馏残渣加氢液化动力学研究［Ｊ］．化工文摘，２００９，３：２６－２８．ＺＨＡＯＳＨ，ＳＯＮＧＹＮ，ＺＨＥＮＧＨ．Ｓｔｕｄｙｏｎｈｙｄｒｏｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆｓｈｅｎｈｕａｃｏａｌｌｉｑｕｅｆｉｅｄｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＣｈｅｍｉｃａｌ，２００９，３：２６－２８．［３４］王国龙，徐蓉，张德祥．煤液化残渣加氢性能［Ｊ］．石油学报：石油加工，２００９，２５（５）：７４７－７５１．ＷＡＮＧＧＬ，ＸＵＲ，ＺＨＡＮＧＤＸ．Ｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｎｉｃｉｔｙｏｆｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｉｎｉｃａ：ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｅｃｔｉｏｎ，２００９，２５（５）：７４７－７５１．［３５］徐蓉，王国龙，鲁锡兰．神华煤液化残渣的加氢反应动力学［Ｊ］．化工学报，２００９，６０（１１）：２７４９－２７５４．ＸＵＲ，ＷＡＮＧＧＬ，ＬＵＸＬ．Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆｓｈｅｎｈｕａｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＣｉｅｓｃＪｏｕｒｎａｌ，２００９，６０（１１）：２７４９－２７５４．［３６］ＷＥＩＹＢ，ＺＯＮＧＺＭ，ＸＩＥＲＬ，ｅｔａｌ．Ｓｏｌｉｄｓｕｐｅｒａｃｉｄ⁃ｃａｔａｌｙｚｅｄｈｙｄｒｏｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｄｅｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄｓｈｅｎｌｉｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｕｎｄｅｒｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＥｎｅｒｇｙＳｏｕｒｃｅｓＰａｒｔＡ⁃ＲｅｃｏｖｅｒｙＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｆｆｅｃｔｓ，２０１０，３２（６）：５５１－５５８．［３７］ＷＵＭ，ＹＡＮＧＪ，ＺＨＡＮＧＹ，Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｔｕｄｙｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，２０１２，１００：６６－７２．［３８］ＹＡＮＧＪ，ＷＡＮＧＺ，ＬＩＵＺ，ｅｔａｌ．Ｎｏｖｅｌｕｓｅｏｆｒｅｓｉｄｕｅｆｒｏｍｄｉｒｅｃｔｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｆｕｅｌｓ，２００９，２３（１０）：４７１７－４７２２．［３９］赵鹏，艾涛，王振军．煤直接液化残渣制备沥青混凝土路面抗车辙剂的制备方法［Ｐ］．中国，２０１０１０１９８７９５，２０１０．ＺＨＡＯＰ，ＡＩＴ，ＷＡＮＧＺＪ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｒｕｔｔｉｎｇａｇｅｎｔｆｏｒａｓｐｈａｌｔｃｏｎｃｒｅｔｅｐａｖｅｍｅｎｔｗｉｔｈｃｏａｌｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｐ］．Ｃｈｉｎａ，２０１０１０１９８７９５，２０１０．［４０］周颖，王六平．以沥青烯为原料制备纳米钴炭复合材料［Ｊ］．煤炭直接液化技术国际研讨会，２００８：２２２－２２６．ＺＨＯＵＹ，ＷＡＮＧＬＰ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏ⁃Ｃｏ⁃Ｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｆｒｏｍａｓｐｈａｌｔｅｎｅ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎｄｉｒｅｃｔｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８：２２２－２２６．［４１］张建波．煤炭直接液化残渣基炭材料的制备及应用［Ｄ］．大连：大连理工大学，２０１３．ＺＨＡＮＧＪＢ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｆｒｏｍｄｉｒｅｃｔｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｄ］．Ｄａｌｉａｎ：Ｄａｌｉａｎｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１３．［４２］ＺＨＡＮＧＪＢ，ＪＩＮＬＪ，ＣＨＥＮＧＪ，ｅｔａｌ．Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｐｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｄｉｒｅｃｔｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅａｎｄｃｏａｌｆｏｒｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１３，５５：２２１－２３２．［４３］ＺＨＡＮＧＪＢ，ＪＩＮＬＪ，ＬＩＵＳＢ，ｅｔａｌ．Ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｃａｒｂｏｎｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｄｉｒｅｃｔｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｆｏｒｍｅｔｈａｎｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１２，（３）：９５２－９５９．［４４］周颖．煤炭直接液化残渣制备新型炭材料［Ｄ］．大连：大连理工大学，２００７．ＺＨＯＵＹ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｎｅｗｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｂｙｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｒｅｓｉｄｕｅ［Ｄ］．Ｄａｌｉａｎ：ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７．［４５］ＺＨＡＯＬ，ＷＡＮＧＹ，ＬＩＷ．Ｎｉｔｒｏｇｅｎ（Ｎ）⁃ｄｏｐｅｄａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈａｎａｒｒｏｗｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｓａｓｌｏｗ⁃ｃｏｓｔａｎｄｈｉｇｈ⁃ａｃｔｉｖｉｔｙｏｘｙｇｅｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔｓｉｎａｌｋａｌｉｎｅｓｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓ，２０１６，６（９３）：９００７６－９００８１．［４６］周颖，张艳，李振涛，等．以煤炭直接液化残渣为原料制备碳纳米管［Ｊ］．煤炭转化，２００７（３０）：４１－４３．ＺＨＯＵＹ，ＺＨＡＮＧＹ，ＹＵＧＨ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓｂａｓｅｄｏｎｃｏａｌｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＣｏａｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，２００７（３０）：４１－４３．［４７］郑冬芳，刘均庆，张胜振．煤液化残渣制备中间相沥青炭纤维的稳定化研究［Ｊ］．炭素技术，２０１６（３）：２４－２８．ＺＨＥＮＧＤＦ，ＬＩＵＪＱ，ＺＨＡＮＧＳＺ．Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｓｏｐｈａｓｅｐｉｔｃｈ⁃ｂａｓｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＣａｒｂｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，２０１６（３）：２４－２８．［４８］ＺＨＯＵＹ，ＸＩＡＯＮ，ＱＩＵＪ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｍｉｃｒｏｆｉｂｅｒｓｆｒｏｍｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，２００８（１５）：３４７４－３４７６．［４９］刘均庆，宫晓颐，郑冬芳，等．煤直接液化残渣制备中间相沥青炭纤维［Ｊ］．功能材料，２０１５（２）：１７６－１８０．ＬＩＵＪＱ，ＧＯＮＧＸＹ，ＺＨＥＮＧＤＦ，ｅｔａｌ．Ｍｅｓｏｐｈａｓｅｐｉｔｃｈｂａｓｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｄｉｒｅｃｔｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１５（２）：１７６－１８０．［５０］ＬＩＸ，ＴＩＡＮＸＤ，ＹＡＮＧＴ，ｅｔａｌ．Ｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｓｂａｓｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｆｉｂｅｒｓｆｉｌｍｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ：Ａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｐｐｒｏａｃｈｔｏｃｏａｌｗａｓｔｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＡＣＳＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，７：５７４２－５７５０．［５１］ＬＩＸ，ＳＵＮＮ，ＴＩＡＮＸＤ，ｅｔａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎｃｏａｌｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕｅｓ／ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃａｒｂｏｎｎａｎｏｆｉｂｅｒｎｏｎｗｏｖｅｎｆａｂｒｉｃｓａｓｈｉｇｈ⁃ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍ／ｐｏｔａｓｓｉｕｍｂａｔｔｅｒｉｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｆｕｅｌｓ，２０２０，３４：２４４５－２４５１．［责任编辑：张普玉］。
煤直接液化残渣发热量的测定
煤直接液化残渣发热量的测定蒋旭鹏（神华鄂尔多斯煤制油分公司质检中心，内蒙古鄂尔多斯 ０１７２０９） 摘 要：本文建立了测定煤直接液化发热量的测定方法，并对方法的重复性进行了验证，试验结果可以看出６个平行试验的相对标准偏差为０．０６％，结果的平行性比较好，符合试验要求。
本实验方法的建立，可以为煤直接液化残渣的后续利用提供一定的数据。
以此来提高煤炭的利用率，减少环境污染，实现洁净利用。
关键词：煤直接液化残渣；发热量；重复性试验 中图分类号：ＴＱ５２９．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１６）０６—００４９—０２ 我国煤炭资源丰富，煤种齐全，煤炭资源占能源储量的９２％，这就决定了我国的能源生产和消费都以煤炭为主，占目前的７０％左右。
另外，我国能源分布不均，不便运输，最主要的是不能直接供给内燃机和其他内燃设备。
因此把煤液化为能直接利用的柴油，汽油等的煤液化便迅速发展，随着煤液化产业的不断扩大，液化后产生的残渣会越来越多，那么对残渣的利用也就成为一个新的课题，加强对液化残渣的利用，对提高煤液化的经济效益，实现洁净能源具有重要意义。
１ 试验部分１．１ 实验原理将一定量的试样置于密封的氧弹中，在充足的氧气条件下，令试样完全燃烧，燃烧所放出的热量被氧弹及其周围的一定量的水（内筒水）吸收，水的温升与试样燃烧释放的热量成正比。
在规定的条件下预先标定出量热仪的热容量。
要测定发热量时，只要严格按照标定热容量的条件进行试验，并准确测定出试样燃烧后内筒水的温升值，采用科学的方法，即可计算出试样的发热量。
１．２ 仪器、试剂和器皿１．２．１ 等温式全自动量热仪：温度分辨率：０．０００１℃；试样质量：０．９ｇ～１．１ｇ；精密度：ＲＳＤ≤０．１５％；准确度：在标样的允许范围内；测试范围：１５．０００ＭＪ／ｋｇ（３５００ｃａｌ／ｇ）－３５．０００ＭＪ／ｋｇ（８４００ｃａｌ／ｇ）。
１．２．２ 氧弹：由耐热、耐腐蚀的镍铬或镍铬钼合金钢制成，需要具备三个主要性能：①不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应；②能承受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压；③试验过程中能保持完全气密。
神华煤直接液化残渣萃取组分改性石油沥青
2017年第36卷第9期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3273·化 工 进展神华煤直接液化残渣萃取组分改性石油沥青宋真真1，孙鸣1，黄晔2，吕波1，苏小平1，钟姣姣1，赵香龙3，马晓迅1（1西北大学化工学院，碳氢资源清洁利用国家国际科技合作基地，陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心，陕西省洁净煤转化工程技术中心，陕北能源化工产业发展协同创新中心，陕西 西安 710069；2陕西榆林能源集团有限公司，陕西 榆林 710069；3北京低碳清洁能源研究所，北京 102211）摘要：以神华煤直接液化残渣索氏溶剂梯级萃取分别得到的重油（HS ）、沥青烯（AS ）和前沥青烯（PA ）作为改性剂，对石油沥青进行改性，探究改性剂的掺混量对石油沥青性能的影响及其改性机制。
研究表明：当HS 作为改性剂时，最佳掺混量为1%；当AS 作为改性剂时，最佳掺混量为4%；PA 作为改性剂时得到的改性沥青，针入度和延度不能同时符合美国ASTM D5710—95标准40～55针入度的指标要求；HS 和AS 改性沥青与石油沥青相比在2924cm –1及2847cm –1处的—CH 2—的伸缩振动吸收峰强度变弱，在改性过程中可能发生了烷基侧链脱氢反应；改性沥青与石油沥青的热失重相比，其最终失重温度都有所提高，当AS 作为改性剂、加入量为4%时改性沥青最终失重温度提高最大为11℃；随着改性剂分子量的增大，其荧光显微镜图片中的荧光物质会越来越多，颗粒逐渐增大。
关键词：改性剂；石油沥青；傅里叶变换红外光谱；热重分析；荧光显微镜中图分类号：TQ536.4 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）09–3273–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2004Modified asphalt with the extract fractions of Shenhua direct coalliquefaction residueSONG Zhenzhen 1，SUN Ming 1，HUANG Ye 2，LÜ Bo 1，SU Xiaoping 1，ZHONG Jiaojiao 1，ZHAO Xianglong 3，MA Xiaoxun 1（1School of Chemical Engineering ，Northwest University ，International Scientific and Technological Cooperation Base for Clean Utilization of Hydrocarbon Resources ，Chemical Engineering Research Center of the Ministry of Education for Advanced Use Technology of Shanbei Energy ，Shaanxi Research Center of Engineering Technology for Clean Coal Conversion ，Collaborative Innovation Center for Development of energy and chemical industry in Northern Shaanxi ，Xi’an 710069，Shaanxi ，China ；2 Shaanxi Yulin Energy Group Ltd.，Yulin 710069，Shaanxi ，China ；3National Instituteof Clean-and-low-carbon Energy ，Beijing 102211，China ）Abstract ：The petroleum asphalt was modified by three fractions extracted from Shenhua direct coal liquefaction residue [hexane soluble （HS ），asphaltene （AS ）and preasphaltene （PA ）]. The optimum of modifiers and mechanism were studied. The optimal conditions were as follows ：the optimum amount of HS has been found to be 1% and AS to asphalt ratio of 4%，however the penetration and ductility of PA-modified asphalt can’t meet the specifications of ASTM D5710—95 40—55 penetration grade designated for modified asphalts at the same time. The modified asphalts were investigated by FTIR.（2017KJXX-62）项目。
神华煤直接液化残渣理化特性与分子结构特征研究
神华煤直接液化残渣理化特性与分子结构特征研究
刘敏;赵鹏;陈贵锋;张佳;黄澎;王昊;史权
【期刊名称】《煤化工》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】煤液化残渣制备高端炭材料是目前煤直接液化技术领域研究的热点,该过程实现的关键在于煤液化残渣的深度脱灰,而深度脱灰工艺技术开发需要对液化残渣理化特性与分子结构有深入的认识。
以神华煤液化残渣为研究对象,借助TG-DTG探究了液化残渣的失重特性;借助激光粒度仪和透射电镜(TEM)分别研究了液化残渣在洗油和四氢呋喃两种溶剂中的粒度分布特性和颗粒形貌特征;在正负离子(±ESI)和正离子大气压光电离(+APPI)模式下,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-ICR MS)对液化残渣的分子结构组成进行了鉴别。
研究结果表明:液化残渣的主要失重温区为300℃~600℃,466℃时失重速率最大,此时的活性最高;液化残渣在洗油或四氢呋喃中的粒度呈现百纳米级正态分布,残渣在洗油中粒度分布更为集中且粒径更小;液化残渣中含丰富的N1、N2类含氮杂环以及O1、O2、O3、CH类含氧多环的芳香分子构型。
【总页数】6页(P109-113)
【作者】刘敏;赵鹏;陈贵锋;张佳;黄澎;王昊;史权
【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司;国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室;开滦能源化工股份有限公司;中国石油大学重质油国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ536
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12苫内蒙古石油化工2014年第8期神华煤液化残渣性质的研究甄玉静，李瑞丽，程俊峰，梅清科(神华煤钳油质检中心，内蒙古鄂尔多斯017209)摘要：本文主要研究煤液化残渣的性质。
通过对煤液化残渣性质的研究，使人们更高效地对残渣进行利用，以此来提高煤炭的利用率，减少能源短缺问题，减少环境污染，实现洁净煤的利用。
关键词：煤液化；残渣；流动性中图分类号：T Q529文献标识码：A文章编号：1006—7981(2014)08一0012一05目前，中国石油供需矛盾的问题主要依靠进口石油[1]。
石油进口所带来的问题是外汇支付和能源安全。
另外，将能源供应较大比例依赖于海外进口，一方面必然对世界石油贸易形成一定影响，另一方面又要受到国际政治经济、军事等方面的影响和制约，从而引起多方面的安全问题。
因此，进口石油可作为国内石油供需的调节和补充，主渠道、大量地依赖进口不是长久之计。
而中国具有丰富的煤炭资源[2]，有煤炭液化、干馏、气化、合成等工艺的研究基础和工业化生产基础，立足国内资源、发展煤炭液化等技术，形成产业化发展趋势，应是解决中国石油供需矛盾的长远战略性措施。
在煤炭液化工程中，通过对煤液化残渣的有效回收和利用，可以减少能源消耗，提高煤液化的经济效益，实现了洁净煤的生产，对煤液化的长期稳定运转有着极其重要的意义。
1试验部分1．1实验材料本实验中所用残渣为神华煤液化所产生的残渣，将经空气干燥后的残渣进行粉碎、混匀、缩分后备用。
溶剂为神华煤直接液化装置的高温溶剂油。
1．2试验仪器①干燥装置：电热鼓风干燥箱、电加热炉、马弗炉等。
②流变仪型号：R S--C C。
③软化点测定仪：型号法国I S L R B365G。
④元素分析仪：V A R I O E L I I I。
⑤R／S流变仪，R／S流变仪可测试牛顿流体的粘度，记录流变曲线，也可测量非牛顿流体在恒定剪切率下的粘度函数。
同时，R／S流变仪还可测量在不同剪切率下物质的流变性能与粘弹性体在蠕变过程中性质的变化。
可测量的粘度范围1×10-3P a s ～3×103Pas，精确度为全量程的土1．O％；温度范收稿日期：2014一03一08围一20℃～180℃；剪切率范围0．9s一1～4×103s一1；剪切应力范围0．7Pa～3．4×10‘P a。
2试验方法及步骤2．1残渣的工业分析、元素分析残渣的工业分析、元素分析测定参照煤样的国家标准进行分析测定。
2．2残渣灰分的分析用预先烧至质量恒定的50m l坩锅(在815士10℃下烧空坩锅一小时)，称取粒度为80目的空气干燥残渣样1土0．19精确至0．00029，均匀摊平在坩锅底部。
将称好的坩锅放在电炉上加热，电压调到中档左右，加热速度不易过快，使其均匀受热均匀，当加热到坩锅中不再有轻组分溢出，样品在坩锅成结焦状，可停止加热。
将坩锅送入温度不超过100。
C的马弗炉中，关闭炉门并使炉门留有15m m左右的缝隙。
在不少于30m i n的时间内将炉温升至500℃，并在此温度下保持30m i n。
继续升到815土10℃，并在此温度下灼烧一小时。
从炉中取出坩锅，放在耐热瓷板上，在空气中冷却3m i n左右，移入干燥器中冷却至室温(约20m i n)后，称重，直至衡重。
残渣中灰份的计算公式是：空气中残渣的灰份按下式计算：M．A一等X100％(1)■V■式中：A：空气中干燥残渣的灰份产率，％；M1：灰份的质量，g；M：残渣的质量，g。
2．3残渣软化点的测定①将黄铜环置于涂有隔离剂的金属板或玻璃板上。
(甘油一滑石粉隔离剂。
质量比为2：1)②本实2014年第8期甄玉静等神华煤液化残渣性质的研究13验主要针对煤液化残渣软化点的测定，残渣粒度要求40目。
取适量样品于坩埚内在电炉上加热，并要搅拌均匀。
加热时，会有大量气泡，消除方法：将坩埚从电炉移起，并不断搅拌，将气泡赶出。
⑧加热时间不能过长，到全部融化为止，否则大量轻组分挥发，使测定结果偏高。
④做软化点较高的样品时，铜环底部金属片要加热，否则样品底部不平。
加热温度不能过高，温度过高样品中部下陷。
⑤样品倒入铜环完成后，在室温冷却30r ai n然后用热刮刀把多余样品切去，于铜环上缘平齐。
⑥将规定质量的钢球放在内盛规定尺寸的铜环的试样盘上，以恒定的加热速度加热此组件，当试样软化到足以被包在试样中的钢球下落规定距离时，此时的温度作为残渣的软化点。
2．4煤液化残渣油浆流变性的测定首先打开温度控制器L A U D R E200和流变仪R／S+R H E O M E T E R，将煤液化减渣与高温溶剂油按一定比例混合，将混合后的样品放人样品杯直到刻线处，在装样时尽可能防止气泡因为这很可能导致测量的重现性变差。
然后上移转子联结处的联结套环，将转子小心插入套环中，注意不要发生磨损，随后旋紧样品杯安装凸缘上的螺纹以固定样品杯，再下移转子联结处的联结套环以固定转子。
安装完后，将温控装置的温度预设好，通过温度传感器PT l00上所显示的温度来确定是否样品已经达到了所需的温度。
当样品升到所需温度后，就可通过测试软件R H E03000进行测量，测量结束后打开转子接口，再旋松样品杯安装凸缘上的螺纹卸下样品杯。
3结果与分析3．1煤液化残渣的工业分析、元素分析表1神华煤液化残渣和神华煤的性质对比[31样品编号煤A残渣A煤B残渣B煤C残渣CT l灰分A ad眦％5．3221．825．1621．635．0916．18分析挥发分V ad叭，《35．0341．2234．8942．9935．1643．15嚣嘉热t耋q：gr,adM二]／要kg2芑9．．：98229．．茹42翟29．．：252：9．．筹64：29．．等30：29．．耋确Pad1r t％0．022煤液化残渣的工业分析是评价残渣的性质、用途和经济性的基本依据。
液化残渣的工业分析包括水分、灰分、挥发分和固定碳的分析，其中水分、灰分、挥发分都能直接进行测定，固定碳是通过差减法计算得到。
煤液化残渣的元素分析是通过研究残渣内各组分的含量，来判断残渣得利用价值。
下表是原煤和其残渣的工业分析和元素分析的比较数据。
表1是神华集团公司上湾3号煤的洗选后的精煤与其残渣的工业分析和元素分析的对比煤液化残渣中的氢碳比H／C是0．78，氧碳比是0．01，而神华煤的氢碳比H／C是0．72，氧碳比是0／C是0．12；煤液化残渣中碳含量降低，氧含量明显降低。
从以上工业分析和元素分析中可以看出原煤中的水分在11．28～12．10之间，而残渣中的水分为0．00～O．28之间，可见煤液化残渣中的水分比原煤中的水分明显要少；原煤中的灰分为5．09----5．32之间，残渣中的灰分为16．18～21．82之间，煤液化残渣中的灰分明显增加；原煤中的硫含量为0．37～0．41之间，煤液化残渣中的硫含量为2．85～3．63之间，说明残渣中硫含量硫明显增加。
因此煤液化残渣具有高碳、高灰、高硫、低水分的特点。
且具有一定的利用价值。
可以将煤液化减压残渣通过甲苯等溶剂萃取，把可以溶解的成分萃取回收，再把萃取物返回去作为配制油煤浆的原料，这样一来，能使液化油的收率提高5～l o个百分点。
如美国H T I工艺和日本B C L褐煤液化工艺均采用了此方法。
溶剂萃取后的残余物还可以用来作为锅炉燃料或气化制氢。
当液化残渣用于燃烧时，因残渣中硫含量高，烟气必须脱硫才能排放，必将增加烟气脱硫的投资及操作费用，所以最好的利用方式是气化制氢。
美国能源部曾委托德士古公司试验了气化试验，结果证明液化残渣可以作为气化炉的原料。
煤液化残渣的另一条高附加值利用途径是通过溶剂萃取，分离出砒啶可溶物，再经过提纯、缩聚等一系列加工过程，制备沥青基碳纤维纺丝原料。
但此项技术目前只是处于实验室研究开发阶段。
3．2煤液化残渣中灰分的分析灰分是评价煤液化残渣性能的一个重要指标之一，灰分与残渣的发热量有关。
当灰分增加时，可燃部分相对地减少，单位质量残渣的发热量就会降低。
残渣的灰分大小，直接影响着残渣的应用范围。
如炼焦、气化、加氢液化以及制造石墨电极等都要求残渣的灰分在一定范围内。
本文通过对残渣灰分中的成分进行分析，使人们更好地了解残渣灰分的来源，对残渣进行有效利用。
14内蒙古石油化工2014年第8期表2煤液化残渣灰分中各组分的含量∞M goFe 20Si02A 120s03K ：0T 她19．901．∞24．6121．6l 1o ．6517．980．231．0519．63o ．9624．721．481o ．5517．跎0．191．0l19．791．0624．“21．5910．5917．90．221．1119．881．1024．5821-671o ．6717．黯0．201．0019．811．0224．6121．551o ．7l 17．790．221．0319．871．0924．6621．5910．6817．81o ．191．0519．船1．0724．6221．5710．6017．92o ．231．0119．艏0-9924．4921．53lO ．5817．950．201．0819．861．∞24．5621．5810．6217．890．221．0319．771．0424．4821．6010．5717．96o ．211．0719．791．0724．5921．6210．6117．90o ．191．0219．85o ．9824．6821．6010．6417．970．231．oo 19．89o ．9921．6621．501o ．6717．98O ．221．0419．91．0524．6321．6110．5917．豹0．201．0919．921．0324．5821．6310．6017．87o ．221．0619．781．∞24．5521．5810．6917．94o ．211．0S 19．881．0924．5921．6110．5617．黯0．191．0819．9l1．0224．5721．591o ．6317．960-201．0119．831．0624．6521．611o ．5817．91o ．221．0719．871．0124．5821．5310．62”．950．191．0319．820．9924．6221．5810．6917．87o ．211．0419．851．0324．562l '601o ．6617．91o ．201_0919．921．0124．5321．621o ．5817．96o ．211．0619．871．0424．5721．5910．6217．93o ．221．0319．91．0224．6221．55l 0．6817．拍0．201．O l 19．831．0624．6021．631o ．6117．韶o ．191．0619．871．0324．5821．5910．6517．92o ．221．032819．811．0l 24．6421．621o ．5817．87o ．211．05平坶值19．841．0424．5921．曲．6317．弧211．051．821．33由上表3分析可知SO 。