半焦热解与煤催化解聚耦合增油研究

发布时间：2020-12-15 02:19

　　煤焦油是煤炭在干馏过程产生的液态产品,是一种重要的化工原料。迄今为止,煤焦油仍是芳香烃类化合物以及含氮、硫、氧等原子的杂环化合物的重要甚至唯一的来源。煤焦油在农业、工业、国防及民用等行业有着极为广泛的应用。近年来,随着我国能源结构的深刻变革和日益严峻的环境形势,煤炭清洁高效利用在我国能源供应的战略安全、构建资源节约型和环境友好型社会等方面有着重要意义。因此,煤热解制焦油技术是一条极具经济意义和社会意义的工艺路线。传统的以增加焦油产量为目的煤热解制焦油技术如煤加氢热解,其纯氢气氛成本高、工艺和设备操作复杂的问题严重制约了它的工业化运作进程。基于此,本课题组提出以半焦在相对高温下发生缩聚反应析出的氢作为氢源,在同一反应器内实现煤-半焦耦合条件下的含氢气氛煤热解的新的工艺,以研究此过程对煤热解制油的影响。本文首先考察了催化剂对催化内蒙褐煤解聚所得半焦再热解过程中的影响,实验结果表明,催化剂可促进半焦中含氧官能团的裂解,使H₂O、CO、CO₂等气态含氧化合物的析出量增加,并且促进了半焦的热缩聚反应,使H₂、CH₄

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

煤的Given模型

图 1-1 煤的 Given 模型Fig.1-1 Given model of coal W.H.Wiser 提出的 Wiser 模型被认为是较为全面合理的低级烟煤的它基本可以反映现代人们对煤分子结构的认识水平。此模型中煤的数分布较宽，单元结构之间以烷链烃、醚键、硫醚键等弱化学桥键解释煤液化和其他一些煤转化过程，但缺乏对煤空间结构的考虑[74

图 1-3 煤的 Shinn 模型Fig.1-3 Shinn model of coal解反应过程隔绝空气条件下加热，发生一系列变化，最终形成气、液、固三相产物的的热解。煤在 120℃前释放出外在水和内在水，这是煤的干燥阶段。200℃孔结构中的如 CO2、CH4等气体发生脱附。褐煤在 200℃即开始发生脱羧。200℃～300℃时开始形成气态含氧化合物，如 CO2、CO、H2O 等。30煤的活泼热分解阶段，此温区内生成大量挥发性物质，焦油即基本在此600℃～1000℃是二次析气阶段，以芳香片层间发生缩聚反应为主，气体多。若将热解终温提高到 1500℃以上，则煤发生石墨化反应[76-77]。煤结构的复杂性，煤的热化学反应也是繁多复杂反应过程的集合。按其反可大致分为 4 类：一次裂解反应，二次反应，交联反应和缩聚反应。一次

【参考文献】：
期刊论文
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[8]城市污泥与煤混合热解特性及动力学分析[J]. 常风民,王启宝,王凯军.  环境工程学报. 2015(05)
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博士论文
[1]低阶煤催化解聚研究[D]. 梁丽彤.太原理工大学 2016
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[3]甲烷低温等离子体活化与煤热解耦合过程研究[D]. 贺新福.大连理工大学 2012
[4]低煤级煤热解模拟过程中主要气态产物的生成动力学及其机理的实验研究[D]. 李美芬.太原理工大学 2009

硕士论文
[1]煤热解与甲烷水蒸气重整耦合过程硫行为研究[D]. 石巧囡.大连理工大学 2015
[2]内蒙煤催化解聚产物分布特性研究[D]. 高福星.太原理工大学 2014
[3]甲烷芳构化与煤热解耦合提高焦油产率研究[D]. 周逊.大连理工大学 2011
[4]甲烷CO2重整与煤热解耦合过程的焦油生成规律[D]. 王静.大连理工大学 2007



本文编号：2917462