煤粉低温热解气及其高温二次反应基础特性研究

发布时间：2020-06-02 01:23

【摘要】：我国目前能源现状决定了在较长的一段时间里煤炭仍将是最主要的能量来源。但煤炭的使用中始终存在了两大问题:燃烧效率和污染物的排放。煤炭资源高效清洁的利用问题,已经是影响社会进步,经济发展,环境保护等方面最关键的问题之一。煤炭分级转化清洁利用技术则是目前最有前途的系统,而煤热解是煤炭分级转化清洁利用技术中最为基础和关键的部分,本文则是针对煤热解基础特性及其高温条件的二次反应进行研究。首先采用神华煤,大同煤,锡盟煤,平庄煤4种不同煤阶的煤粉在固定床管式炉在300℃到700℃的低温条件进行热解研究,模拟了系统预热过程。分析了不同热解温度,不同粒径,不同煤种等影响因素对煤粉热解气的产量,热解气的成分百分含量,热解气的热值等参数产生的影响。温度升高使得神华煤热解气产量上升同时热值增加;除C02含量下降外,其他气体含量均升高。粒径增大使得700℃神华煤热解气产量及热值均下降;H2,CH4含量下降,CO,CO2含量上升。然后对低温热解气在高温热解炉中产生的二次反应进行实验研究,气体的成分,产量,热值等参数的变化情况以及不同的低温热解温度,二次反应温度,煤种等因素对于二次反应的影响。二次反应后H2,CO含量上升,CH4,CO2,C2+含量下降,气体体积增加同时热值减少,并且石英管沉积炭黑,主要由于发生了甲烷二氧化碳的重整反应。二次反应温度越高,重整反应越完全。最后研究了焦油对于热解气二次反应的影响及二次反应气与高温直接热解气的比较。通过含焦油的混合气,高温直接热解气与二次反应的比较,得出了焦油裂解,半焦缩聚,半焦的催化作用均会使得气体经过反应体积增加,成分变化。
【图文】：

态势图,全球能源,消费量,百万吨油当量

图１．１全球能源消费量（单位：百万吨油当量）Ｗ逡逑随着整个世界经济的飞速发展，能源的消费量也呈逐年上涨的态势，根据逡逑《ＢＰ世界能源统计年鉴》２０１６版［１］，图１．１显示了邋１９９０年到２０１５年的十五年逡逑的时间里全球能源消费量的占比及变化情况，２０１５年，全球能源消费量为１３１４７．３逡逑百万吨油当量，相比于２０１４年增长率为１％；其中煤炭在全琼能源消费中占比为逡逑２９．２％，增长率为－１．８％，送到历史最大降幅，刷新从２００５年Ｗ来的最低记录；逡逑石油在全球能源消费中占比为３２．９％，增长率为１．９％，是从１９９９年Ｗ来首次实逡逑现增长；天然气在全球能源消费中占比为２３．８％，增长率为１．７％，相比于２０１４逡逑年的化６％有了显著的提高；核能在全球能源消费中占比为４．４％，增长率为１．３％，逡逑其增长的主要原因来自中国，，中国已经超越韩国成为第四大核能发电国；水力在逡逑全球能源消费中占比为６．８％

煤化工,主要产品,技术,效率

第一章绪论逡逑的研究生产主要有王个方面：传统煤化工，能源化王，煤制大宗化学品，其主要逡逑结构如图１．２所示【Ｗ。逡逑换油化ｒ（邋＝邋＊，柏、巧，＊．化巧，＃巧、巧巧等）逡逑＇巧化——沍巧＜冷金换．供边接．兰供）逡逑Ｉ—巧炉＾邋（民用任气．合成＊．甲》，巧巧、Ｓ）逡逑Ｐ巧改巧化ｒ——化石——ＰＶＣ．拓拍己娩．典］＇二yP，快ＫＷ巧逡逑Ｌ化ｃ逡逑洽化技——ＫＫ，胺巧逡逑巧化Ｔ逦大宗化单品逦合化甲》邋邋中Ｒ邋．ＭＴ１化．出枎化巧．ＤＭＣ．ｉｍＶＭＴＯ逡逑Ｉ逦度《化合巧逦ＴＤ１邋．肥！．巧《曲．》己度．Ｔ辛Ｗ．巧皮巧逡逑巧化巧液化——化品逡逑—Ｉ巧源化ｘ——ｎ化一合巧甲醉．二中《抢料．甲麻坊料、口合成．町Ｃ逡逑一巧段气巧发利巧逡逑图１．２煤化工主要产品结构示意图ＩＷ逡逑上述的这些技术，都能做到提高燃烧的效率并且降低对环境的污染，但与此逡逑同时化增加的了反应所需要的条件，比如ＩＧＣＣ就需要在高温和高压下进行反应。逡逑并且这些技术往往只是把煤炭作为单一燃烧的资源来利用，而并没有考虑煤炭的逡逑综合整体化得利用。而煤基分级利用多联产技术则很好的解决了这个问题
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ530.2

【参考文献】