新疆北部矿区煤中焦油产率分析及热解生油实验研究

新疆北部煤炭资源丰富,从含煤焦油的富油煤中提取油气资源对于煤炭资源综合勘探与开发利用具有重要作用。对北疆矿区煤炭进行采样分析,并结合低温干馏热解实验,探索煤炭焦油产率分布规律。研究结果显示：煤中焦油产率与煤岩煤质特征密切相关,活性组分含量影响煤热解产物构成。此外,还原性沉积环境影响煤的生油性质。     

陕北三叠纪煤田中—特高油产率煤分布规律及成因机理

以子长矿区内分布的300余组钻孔数据为基础,研究了陕北三叠纪煤田煤炭资源的物理化学性质,按照《煤中焦油含量分级》(MT/T1179—2019),划分了中油产率煤(7.0%<ω(Tar_d)<12.0%)和高油产率煤(12.0%<ω(Tar_d)<15.0%)的分布范围,预测了中—特高油产率煤的资源量。研究了矿区主采煤层3号煤层和5号煤层的煤质、沉积环境、变质程度等,认为矿区内中—特高油产率煤具一低两高的特征：镜质体反射率高(0.61%～0.83%)、变质程度低、挥发分高(35.78%～45.64%),认为成煤环境及变质程度是影响煤层富油的关键因素,研究区内5号煤层的焦油产率略高于3号煤层。     

陕北三叠纪煤田子长矿区瓦窑堡组特高焦油产率煤富集规律分析

特高焦油产率煤的富集受煤变质程度、成煤环境等因素的制约。子长矿区瓦窑堡组可采煤层为5号煤层和3号煤层,通过对煤岩样品进行低温干馏试验,得到瓦窑堡组焦油产率平均为13.4%,其中5号煤焦油产率为12.55%,3号煤焦油产率为13.7%,属于特高焦油产率煤层。在空间分布上,高油煤占比达到77%,富油煤占比为23%,零星发育含油煤。研究表明,煤层焦油产率高的原因有3个,一是以低—中等变质程度的气煤为主,高挥发分、高含氢、高含氧;二是显微煤岩组成中有机含量、活性组分平均含量高;三是本区成煤环境以陆相沼泽、湖泊沉积为主,还原程度高。     

我国特高挥发分、特高油含量煤的分布与成因

<正>特高挥发分、特高油含量煤以高挥发分、高焦油产率为特点,具有重要的研究意义和巨大的利用价值。统计了我国不同成煤时代、不同地区煤炭资源的挥发分产率和焦油产率概况,得到了我国特高挥发分、特高油含量煤的保有资源储量和分布情况。通过对比分析陕西子长矿区、甘肃炭山岭和龙沟矿区、云南省曲靖和黑龙江省东三江等地区的特高挥发分、特高油含量煤的煤岩煤质特征,探究了成因类型、煤岩组成和煤质特征对挥发分和焦油产率的影响。结果表明,特高挥发分、特高油含量煤主要为褐煤、长焰煤和气煤,     

煤的挥发分产物中气体成分的初步研究

煤的挥发分产率是研究煤质,评价煤的工艺性质的一项重要指标。它不仅能较好地反映煤的煤化程度,而且能在一定程度上反映煤的工艺性质。因此,在国际煤分类和我国煤分类,以及世界各主要产煤国的煤分类中,大多以煤的挥发分产率作为主要分类指标。 煤的挥发分是在特定条件下煤的热解产物,它只能从一个侧面反映煤的综合平均性质。而煤的挥发分的组成成分是十分复杂的,其组成成分与煤的性质之间必然存在着一定的关系。但迄今尚未见到有关的研究报道。为了探索煤的挥发分产物中气体成分的变化规律,笔者进行了     

熔体包裹体挥发分应用的研究进展

挥发分(例如H2O、CO2、F、Cl和S)是地幔的重要组成部分,虽然它们在地幔中的含量很低,但是在地幔熔融和熔体演化、地幔不均一、地幔流变学、地幔地震特性和电导率等研究方面具有重要作用。对矿物熔体包裹体和玻璃挥发分的研究已经成为当前的研究热点。其中,熔体包裹体研究凭借其独特的优势成为研究地幔和岩浆挥发分组成的重要手段。熔体包裹体直接捕获了矿物形成时岩浆中的成分,且由于寄主矿物的存在使得熔体包裹体能够保持独立演化而不受外界环境影响,因此能够较为完整地保存岩浆中的挥发分信息。同时,研究熔体包裹体中的挥发分是恢复岩浆喷发前挥发分含量最直接的途径。如果通过现代分析方法(如扫描电镜、电子探针和离子探针等)对熔体包裹体进行详细的岩相学观察以及对后期可能影响熔体包裹体原始挥发组分的作用(地壳混染、岩浆去气、扩散和水化作用)进行评估,并结合实验研究熔体包裹体被捕获后发生的变化而对数据进行矫正,那熔体包裹体对研究岩浆体系中的挥发分将大有可为。基于此,本文系统介绍了熔体包裹体挥发分研究的现状及主要研究内容,主要包括熔体包裹体挥发分的测试方法、挥发分在岩浆中的溶解度、判断挥发分数据可靠性和挥发分研究的经典应用等4个方面。     

陕北高挥发分烟煤煤质特征与应用研究

通过煤质分析、煤岩分析与葛-金干馏试验等对比实验，研究了陕北横山、神府矿区等地侏罗纪不粘-弱粘煤及其配煤的煤炭特性、低温干馏特性以及单种煤与配煤低温干馏性能差异和变化规律。结果表明，陕北侏罗纪煤具有较高的焦油产率，配煤在降低煤中含硫量的同时，有利于低温干馏过程的进行和产品质量的提高；此外，在掌握原煤显微组成和低温干馏特性的情况下，可以预测配煤低温干馏产品的相关参数。     

宁夏韦州矿区煤层挥发分特征与变质因素探讨

韦州矿区地处华北地台西侧与秦祁孤形褶皱带交汇处,含煤地层为石炭-二叠系太原组和山西组,赋存丰富的焦性煤炭资源。通过对矿区煤的挥发分及煤类在垂向、横向上变化规律分析,认为韦州向斜东翼煤层沿倾向呈现深成变质作用,主要以肥煤和焦煤为主,而沿向斜东翼往南、转向西翼,煤层变质程度急剧增高,达到中高变质程度的贫煤和无烟煤．矿区西侧青铜峡-固原断裂西部深处有隐覆岩体存在,使煤层在深成变质作用基础上,叠加了区域岩浆热力变质作用,导致矿区西部煤的变质程度增高。     

用煤的挥发分、胶质层厚度计算煤的粘结指数

利用乔家湾区现有煤质化验资料，用数学地质中的回归分析方法，求得本区挥发、胶质层厚度与粘结指数的二元线性回归关系，并且通过对其进行的显性检验以及实用性判断，证明研究区该方程具有实用价值。指出了地质工作者可以充分利用以往的煤质资料，检验原有测试结果的同时，进一步提高煤类划分的准确性。     

我国煤焦油加氢产业发展现状与展望

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是煤焦油中最主要的成分之一,通过加氢饱和可制取具有高能量密度和高热稳定性的喷气燃料。通过分析PAHs加氢过程特点,指出PAHs自身的共振能和加氢中间产物的空间位阻,以及原料和中间产物在催化剂活性位上的竞争吸附是PAHs加氢饱和的关键难题。

综述了近年来PAHs加氢饱和催化剂的研究进展,分析了影响催化剂性能的本质原因,指出提高催化剂活性金属组分的分散度、减小催化剂金属颗粒尺寸可以使催化剂具有更多的加氢活性位点,活性金属适宜的缺电子状态能促进PAHs分子在活性位点上的吸附活化,抑制竞争吸附带来的不利影响。具有丰富孔道和介孔(6~8 nm)结构的催化剂载体有利于PAHs和加氢中间产物的扩散,降低加氢中间产物的空间位阻对加氢反应的不利影响,同时可提供更多的反应表面,促进深度加氢反应进行。酸性适宜的载体可以与活性组分产生相互作用,促进活性组分形成适宜的缺电子状态。总结了PAHs加氢饱和过程的热力学和动力学特征,PAHs加氢反应为放热可逆反应,平衡常数和平衡转化率随反应温度降低而增大,随反应压力的升高而增大,PAHs的扩散性随反应温度的升高而增强,吸附常数随饱和环数的增加而减小。

最后,从催化剂活性组分和载体的设计及调控、PAHs加氢饱和过程热力学和动力学研究等方面提出了研究建议。对煤焦油中PAHs加氢饱和过程及其催化剂的分析和讨论将为富油煤资源高效开发利用提供有益指导。

     

Voxler平台在煤矿富水性勘查中的三维可视化应用

煤矿安全是全国安全生产工作的重中之重,特别是近年来煤矿水害时有发生,我国煤矿水文地质条件较为复杂,地表水、老空水、冲积层水和顶板水等各种类型的水害俱全,无论是受水威胁的面积、类型,还是受水害威胁的严重程度,都为世界罕见。瞬变电磁法在煤矿富水性的勘探中已得到广泛应用,但对于结果的解释仍处于二维水平,往往是先在断面图上圈定异常体的范围,再根据相对的位置关系落到平面图上进行解释,因此对于异常体的空间分布描述较差,存在一定的局限性。本文结合山西某煤矿富水性勘查中瞬变电磁法的实测数据,利用Voxler平台从三维数据的整合、三维模型的建立、模型的地形校正及白化等关键点进行了研究,绘制了三维视电阻率模型,展示了异常体的空间分布形态,使成果更为直观、立体,从而更好的指导煤矿的安全生产。     

西北地区侏罗纪煤的煤岩学特征

我国西北侏罗纪煤储量巨大,煤质优良,多低灰、低硫,被称为“优质煤”。在总结前人研究成果基础上,对其煤岩学特征及其地质控制因素进行了探讨。研究认为,不同地质背景下形成的煤其煤岩学特征表现各异,如新疆的艾维尔沟、阜康等矿区的煤可用于炼焦,神华煤可直接液化,吐哈盆地的煤具有成油潜力。西北中侏罗世煤普遍富含惰质组,贫矿物质最为显著,与我国东部石炭－二叠纪煤以及国外“冈瓦纳煤”均存在较大差异,西北侏罗纪煤煤岩类型独特,是大型内陆型盆地演化的产物,多属低变质烟煤,局部也有中、高变质烟煤和无烟煤,还出现一个褐煤矿点。在煤地质学与煤岩学、煤化学等方面的深入研究,对今后洁净、高效、合理地利用西北侏罗纪优质煤资源十分重要。     

神府南部矿区低阶煤化学组成与工艺性质:特征、关系与实践

煤炭分质利用是契合其高效、清洁与绿色发展趋势的必然途径,而了解煤的基本化学组成与关键工艺性质是实现煤炭资源分级分质利用的基础.陕西神府南部矿区煤炭储量丰富,是西部重要的低阶煤生产基地,但长期以来未能完全实现煤的最佳分质利用,制约着优质煤炭资源价值优势的充分发挥以及经济与社会效益的进一步提升.以此为背景,以神府南部矿区主...     

贵州省煤炭资源赋存规律

通过系统收集、整理贵州省50余年来的各项煤田地质勘查资料和科研成果,以聚煤规律和构造控煤作用为切入点,对贵州省煤炭资源赋存规律进行研究。结果表明:贵州含煤区主要位于扬子陆块南部被动边缘褶冲带上,赋煤单元划分为4个赋煤带9个煤田,共有5类15种控煤构造样式,控煤构造方向有近南北向、北东向、北西向和近东西向4组;本区主要含煤地层为上二叠统,沉积古地理自西向东由陆相逐渐向海相过渡,其中三角洲平原相聚煤最好,聚煤中心在西部盘县、水城一带,煤层以中灰分、中-高硫煤为主,煤的变质作用类型主要为深成变质作用和区域岩浆热变质作用。研究结果为贵州省煤炭资源潜力评价提供依据,对煤炭资源进一步勘查具有指导意义。     

重庆中梁山矿区主要煤层的煤岩学和煤相特征

结合国际煤岩学会（ICCP）对显微组分的新分类系统,通过绘制显微组分三元图和煤相图,对重庆中梁山矿区主要煤层显微组分和煤相特征进行了研究。结果表明：该矿区宏观煤岩类型以半亮煤为主,且构造煤较发育;显微组分中以镜质组为主,其中以基质镜质体和碎屑镜质体最为常见。煤相研究表明,本区主要煤层形成于下三角洲平原或下三角洲平原到陆相沉积的过渡环境,属于近陆相的低位沼泽环境,成煤环境受海水作用明显。