煤加压富氢热解及半焦气化特性研究

论文摘要

为研究加压固定床气化过程中热解区和气化区的反应,模拟固定床富氢气氛热解与半焦气化过程,利用加压富氢热解装置考察了压力、加热终温以及富氢比例对煤热解的影响,分析了各因素对热解影响的机理,以富氢气氛热解半焦为原料,通过加压热重分析仪进行试验研究,研究不同温度和不同热解半焦原料的条件下碳转化率与CO2反应速率随时间的变化规律,分析富氢比例对气化反应活性的影响。结果表明:常压富氢气氛热解试验中,随着富氢比例的升高,提供大量H,H浓度增大,煤在热解过程中自由基会不断与H结合生成稳定组分,其中包括大量小分子的挥发物以及部分焦油析出,使半焦中挥发分降低0.69%,半焦收率降低4.8%;加压条件下半焦收率较高,半焦收率随压力的增大变化幅度不大,且没有明显规律,挥发分总体逐渐降低,但变化较小;随着终温的升高,挥发分析出量逐渐升高,伴随着挥发分析出,富氢氛围中的H将与自由基结合生成小分子结构而逸出,半焦收率与挥发分均逐渐降低;增加富氢比例能提高半焦的成熟程度,富氢比例由0增加到35%,H浓度增大,煤中小分子可迅速加氢生成挥发物,同时大分子也会加氢变为稳定结构,半焦挥发分降低了1.46%,半焦收率降低了2.50%;富氢热解能明显促进CO和CH4的生成,在35%H2时产量分别达到91.2和63.8 mL/g。由气化特性试验可知:提高气化反应温度,有助于提高富氢半焦与CO2的气化反应性;富氢气氛与惰性气氛下热解半焦的气化反应活性相近,表明加氢热解能够提高焦油产率与焦油品质,同时对半焦的气化活性影响不大。

论文目录

• 0 引言
• 1 试验
•   1.1 试验煤样
•   1.2 试验装置及方法
•     1.2.1 试验装置组成
•     1.2.2 试验方法
• 2 富氢气氛热解试验
•   2.1 常压富氢热解试验
•   2.2 加压富氢热解试验
•     2.2.1 不同压力的影响
•     2.2.2 不同终温的影响
•     2.2.3 不同富氢比例的影响
• 3 富氢热解半焦半焦气化特性
•   3.1 温度对半焦气化反应活性的影响
•   3.2 加氢对半焦气化反应活性的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 安斌

关键词: 固定床,热解,富氢,半焦,气化特性

来源: 洁净煤技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 燃料化工

单位: 煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院,煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室

基金: 国家重点研发计划资助项目(2017YFB0602301)

分类号: TQ530.2;TQ546

DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.19052801

页码: 105-110

总页数: 6

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