Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние исследований превращений топлив в суб- и сверхкритической воде 10
1.1. Физико-химические свойства суб- и сверхкритической воды 10
1.2. Превращения органических веществ в суб- и сверхкритической воде 11
1.3. Превращения углей в суб- и сверхкритической воде 15
1.4. Структура органической массы углей и методы ее исследования 18
1.5. Утилизация осадка канализационных стоков в сверхкритической воде 20
1.6. Превращения битумов в сверхкритической воде 22
1.7. Гидрирование топлив в сверхкритической воде 24
1.8. Окисление металлов водяным паром и сверхкритической водой 25
ГЛАВА 2. Характеристика объектов исследования. техника и методики экспериментов
2.1. Характеристика объектов исследования 30
2.1.1. Характеристика топлив 30
2.1.2. Характеристика металлических образцов 32
2.1.3. Характеристика растворителей 32
2.2. Методики и техника экспериментов 33
2.2.1. Методики исследования превращений липтобиолитового угля в сверхкри 33 тической воде и тетралине
2.2.2. Методики исследования превращений бурых углей 36
2.2.2.1. Методика исследования превращений бурых углей при напуске-сбросе реактантов 2.2.2.2. Методика исследования превращений бурых углей при подаче водо 39
угольной суспензии
2.2.3. Методика исследования превращений осадка канализационных стоков 40
2.2.4. Методика исследования превращений топлив без и при добавлении металлов 42
2.2.5. Методика исследования окисления металлов.. 43
2.3. Анализ продуктов превращений 44
2.3.1. Технический, элементный и термогравиметрический анализы 44
2.3.2. Анализ летучих продуктов 45
2.3.3. Выделение и разделение жидких продуктов 2.3.4. Определение молекулярной массы смол и асфальтенов 48
2.3.5. ИК-спектроскопия 48
2.3.6. Спектроскопия ЯМР 1Н и 13С 49
2.3.7. Газожидкостная хроматография и хромато-масс-спектрометрия масел.. 49
2.3.8. Определение удельной поверхности 50
2.3.9. Рентгенодифракционный анализ и электронная микроскопия 50
ГЛАВА 3. Исследование превращений липтобиолитового угля в сверхкритической воде и тетралине 51
3.1. Превращения липтобиолитового угля в тетралине 52
3.1.1. Выход продуктов 52
3.1.2. Состав жидких продуктов 54
3.1.3. Структурная модель макромолекулярной матрицы липтобиолитового угля .. 57
3.2. Превращения липтобиолитового угля в сверхкритической воде 58
3.2.1. Состав летучих продуктов 59
3.2.2. Состав жидких продуктов 64
3.2.3. Кинетика превращений 69
3.3. Сравнительный анализ конверсии угля в различных растворителях 73
ГЛАВА 4. Исследование превращений бурых углей и осадка канализационных стоков в сверхкритической воде 75
4.1. Превращения бурого угля при напуске-сбросе реактантов 75
4.1.1. Летучие продукты 78
4.1.2. Жидкие продукты 80
4.1.3. Эффекты облагораживания бурого угля 87
4.2. Превращения бурого угля при подаче водоугольной суспензии 91
4.2.1. Продукты низкотемпературной динамической конверсии 94
4.2.2. Продукты высокотемпературной динамической конверсии 99
4.2.3. Продукты совместной динамической и статической конверсии 1 4.3. Окисление остатка угля в потоке СКВ/О2 и СКВ/NH4NO3 флюидов 104
4.4. Превращения осадка канализационных стоков 109
ГЛАВА 5. Исследование окисления металлов водяным паром, сверхкритической водой и эффектов добавления СО2 120
5.1. Окисление алюминия 120
5.2. Окисление циркония 136
5.3. Окисление цинка 143
5.4. Окисление железа... 157
5.5. Окисление вольфрама 162
ГЛАВА 6. Исследование влияния добавок цинка и алюминия на превращения битума, асфальтита и липтобиолитового угля в сверхкритической воде
6.1. Превращения битума в сверхкритической воде и влияние добавок металлов 171
6.1.1. Превращения битума без добавления металлов 172
6.1.2. Превращения битума при добавлении цинка 178
6.1.3. Превращения битума при добавлении алюминия 182
6.1.4. Энергетические аспекты конверсии битума при добавлении металлов 1 6.2. Сульфидирование цинка сверхкритическими флюидами H2S и H2S/H2O 187
6.3. Превращения асфальтита в сверхкритической воде и влияние добавок металлов 1 6.3.1. Продукты пиролиза 195
6.3.2. Выход продуктов превращений в сверхкритической воде 196
6.3.3. Летучие продукты 200
6.3.4. Жидкие продукты 2
6.3.4.1. Элементный состав продуктов 206
6.3.4.2. Результаты ИК и ЯМР 1Н спектроскопии 208
6.3.4.3. Результаты ГХ-МС масел 2
6.4. Влияние добавок цинка на превращения липтобиолитового угля в сверхкритической воде 216
6.5. Сравнительный анализ результатов гидрирования битума, асфальтита и угля 221
Основные результаты и выводы 223
Список литературы 226
