流化床热解过程中气氛对煤热解特性影响的实验研究
发布时间：2021-02-27 08:44
煤炭在我国能源消费中的比例比较高,而我国石油和天然气对外依存比较严重,分别达到60%以上和30%以上。我国的能源消费结构决定在今后很长一段时间内煤炭仍将是支撑我国国民经济和社会发展的重要能源。由于近几年比较突出的大气环境污染问题,煤炭的清洁高效利用已经成为当前比较重视的一大课题。煤炭的主要利用方式有燃烧、气化、液化以及分解转化等,在煤炭的分级转化利用方面典型的有浙江大学开发的循环流化床热解燃烧多联产技术。该技术的热解工艺是以燃烧炉的燃尽灰作为热载体,以热解炉的部分循环煤气作为流化介质的。而煤热解本身也是煤转化的第一步,对煤炭的后续加工也会起到比较重要的作用。鉴于此,本文在小型流化床反应器中利用我国典型褐煤—小龙潭褐煤和典型烟煤—榆林烟煤针对热解气主要组分H2、CH4、CO2和CO在热解气氛中的浓度以及热解温度协同影响热解产物产率及其特性的规律进行了研究。两种煤在CO2气氛中的热解结果表明,各温度下提高CO2浓度均能降低半焦产率,其影响在较高温度（700℃和800℃）下更为显著。...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－丨我国石油和天然气产量及消费量逐年变化情况??
浙江大学硕士学位论文?绪论??入流化床热解炉；②煤炭通过给料机被送入热解炉，并与热灰混合被加热至??５５０？８００°Ｃ；③煤在热解炉炉中发生热解反应，热解产生的粗煤气经过分离器分??离粉尘后进入煤气冷却净化系统进行净化；④部分煤气再循环送回热解炉作为流??化介质，其余煤气则经过净化后供民用或通过Ｆ—Ｔ合成等工艺合成化工产品；??⑤冷凝收集的焦油可提取高附加值产品或通过加氢提质生产燃油；⑥热解产生的??半焦、循环灰及细灰一起被送入循环流化床锅炉中燃烧加热固体热载体，同时用??于发电、供热及制冷等。??该工艺中用部分热解煤气做热解炉流化介质的方法不仅节省了热解所需惰??性气体的量，而且也可能会在一定程度上改进热解产物分布及产物特性。因此，??需要针对热解过程中的重要影响因素一热解气氛进行充分的研究。气氛影响煤热??解过程的研究进展将在后面进行详细介绍。??
、焦产率都有所增加。但是，无论是氮氧气氛或者是氮氧气氛中加入体后的焦油和半焦产率都低于纯氮气氛下产生的焦油和半焦产率。气替代氢气来实现加氢热解的可行性当中，也有研究者发现焦炉气热解过程产生了?一定的影响。??强等研究了煤在氢气、焦炉气、合成气和富氢合成气气氛下的热解比?５ＭＰａ?在合成气（６５％Ｈ２＋３１．６％ＣＯ＋２．４３％ＣＨ４＋０．４６％Ｃ〇２＋０．５１％Ｎ３ＭＰａ加氢热解（即在相同的Ｈ２分压力下）时产物收率及分布变化，气氛不仅提高了褐煤的热解转化率，而且使焦油收率也有所提高，Ｘ和ＰＣＸ相对含量得以提高，他们将这一结果归因于合成气中的Ｃ０［３６１在流化床反应器中进行的褐煤热解实验也得出了相同的结果，他结果是由于Ｃ０抑制了酚类的二次反应。上述两位作者所用的气氛的混合气氛，由于成分复杂，将这种结果单独地归因于Ｃ０显得有ｍｇ等在如图丨－３所示的实验室规模流化床热解实验装置中进行??
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤热解反应热测定方法研究进展[J]. 何璐,解强,梁鼎成,仝胜录,郜丽娟,姚金松. 化工进展. 2017(02)
[2]热解温度及气氛变化对神府煤热解产物分布的影响[J]. 刘源,贺新福,杨伏生,张亚刚,任秀彬,周安宁. 煤炭学报. 2015(S2)
[3]褐煤半焦直接加氢制甲烷反应特性及其孔结构和表面形态变化[J]. 张天开,张永发,王琪,张静,丁晓阔. 燃料化学学报. 2015(03)
[4]不同气氛下煤连续热解产物的分配规律及产品品质分析[J]. 钟梅,马凤云. 燃料化学学报. 2013(12)
[5]热解气氛对煤热解行为的影响[J]. 李超,郑长征,王晓红. 西安工程大学学报. 2013(05)
[6]CO2对褐煤热解行为的影响[J]. 高松平,赵建涛,王志青,王建飞,房倚天,黄戒介. 燃料化学学报. 2013(03)
[7]循环流化床煤分级转化多联产技术的开发及应用[J]. 方梦祥,曾伟强,岑建孟,王勤辉,骆仲泱. 广东电力. 2011(09)
[8]大同煤热解和加氢热解过程中产物生成规律的研究[J]. 刘全润,胡浩权. 河南化工. 2009(12)
[9]煤拔头半焦燃烧特性[J]. 仝晓波,申春梅,吴少华,林伟刚,宋文立. 过程工程学报. 2009(05)
[10]热分解气氛对流化床煤热解制油的影响[J]. 张晓方,金玲,熊燃,汪印,刘云义,许光文. 化工学报. 2009(09)
博士论文
[1]烟煤流化床热解机理以及挥发产物组分分布特性研究[D]. 李超.浙江大学 2016
[2]褐煤热解分级转化多联产工艺的关键问题研究[D]. 郭志航.浙江大学 2015
硕士论文
[1]气氛及催化剂对流化床煤热解的影响[D]. 闫其珂.浙江大学 2017
[2]神府煤加氢热解过程研究[D]. 贺志宝.大连理工大学 2016
[3]水城褐煤固定床加氢热解的实验研究[D]. 陈锐.清华大学 2015
[4]低煤阶煤及不同化学组分热解甲烷和氢气的生成特征与机理[D]. 周志玲.太原理工大学 2010
[5]煤热解产物的关联性研究[D]. 尤先锋.太原理工大学 2002
本文编号：3053980
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－丨我国石油和天然气产量及消费量逐年变化情况??
浙江大学硕士学位论文?绪论??入流化床热解炉；②煤炭通过给料机被送入热解炉，并与热灰混合被加热至??５５０？８００°Ｃ；③煤在热解炉炉中发生热解反应，热解产生的粗煤气经过分离器分??离粉尘后进入煤气冷却净化系统进行净化；④部分煤气再循环送回热解炉作为流??化介质，其余煤气则经过净化后供民用或通过Ｆ—Ｔ合成等工艺合成化工产品；??⑤冷凝收集的焦油可提取高附加值产品或通过加氢提质生产燃油；⑥热解产生的??半焦、循环灰及细灰一起被送入循环流化床锅炉中燃烧加热固体热载体，同时用??于发电、供热及制冷等。??该工艺中用部分热解煤气做热解炉流化介质的方法不仅节省了热解所需惰??性气体的量，而且也可能会在一定程度上改进热解产物分布及产物特性。因此，??需要针对热解过程中的重要影响因素一热解气氛进行充分的研究。气氛影响煤热??解过程的研究进展将在后面进行详细介绍。??
、焦产率都有所增加。但是，无论是氮氧气氛或者是氮氧气氛中加入体后的焦油和半焦产率都低于纯氮气氛下产生的焦油和半焦产率。气替代氢气来实现加氢热解的可行性当中，也有研究者发现焦炉气热解过程产生了?一定的影响。??强等研究了煤在氢气、焦炉气、合成气和富氢合成气气氛下的热解比?５ＭＰａ?在合成气（６５％Ｈ２＋３１．６％ＣＯ＋２．４３％ＣＨ４＋０．４６％Ｃ〇２＋０．５１％Ｎ３ＭＰａ加氢热解（即在相同的Ｈ２分压力下）时产物收率及分布变化，气氛不仅提高了褐煤的热解转化率，而且使焦油收率也有所提高，Ｘ和ＰＣＸ相对含量得以提高，他们将这一结果归因于合成气中的Ｃ０［３６１在流化床反应器中进行的褐煤热解实验也得出了相同的结果，他结果是由于Ｃ０抑制了酚类的二次反应。上述两位作者所用的气氛的混合气氛，由于成分复杂，将这种结果单独地归因于Ｃ０显得有ｍｇ等在如图丨－３所示的实验室规模流化床热解实验装置中进行??
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤热解反应热测定方法研究进展[J]. 何璐,解强,梁鼎成,仝胜录,郜丽娟,姚金松. 化工进展. 2017(02)
[2]热解温度及气氛变化对神府煤热解产物分布的影响[J]. 刘源,贺新福,杨伏生,张亚刚,任秀彬,周安宁. 煤炭学报. 2015(S2)
[3]褐煤半焦直接加氢制甲烷反应特性及其孔结构和表面形态变化[J]. 张天开,张永发,王琪,张静,丁晓阔. 燃料化学学报. 2015(03)
[4]不同气氛下煤连续热解产物的分配规律及产品品质分析[J]. 钟梅,马凤云. 燃料化学学报. 2013(12)
[5]热解气氛对煤热解行为的影响[J]. 李超,郑长征,王晓红. 西安工程大学学报. 2013(05)
[6]CO2对褐煤热解行为的影响[J]. 高松平,赵建涛,王志青,王建飞,房倚天,黄戒介. 燃料化学学报. 2013(03)
[7]循环流化床煤分级转化多联产技术的开发及应用[J]. 方梦祥,曾伟强,岑建孟,王勤辉,骆仲泱. 广东电力. 2011(09)
[8]大同煤热解和加氢热解过程中产物生成规律的研究[J]. 刘全润,胡浩权. 河南化工. 2009(12)
[9]煤拔头半焦燃烧特性[J]. 仝晓波,申春梅,吴少华,林伟刚,宋文立. 过程工程学报. 2009(05)
[10]热分解气氛对流化床煤热解制油的影响[J]. 张晓方,金玲,熊燃,汪印,刘云义,许光文. 化工学报. 2009(09)
博士论文
[1]烟煤流化床热解机理以及挥发产物组分分布特性研究[D]. 李超.浙江大学 2016
[2]褐煤热解分级转化多联产工艺的关键问题研究[D]. 郭志航.浙江大学 2015
硕士论文
[1]气氛及催化剂对流化床煤热解的影响[D]. 闫其珂.浙江大学 2017
[2]神府煤加氢热解过程研究[D]. 贺志宝.大连理工大学 2016
[3]水城褐煤固定床加氢热解的实验研究[D]. 陈锐.清华大学 2015
[4]低煤阶煤及不同化学组分热解甲烷和氢气的生成特征与机理[D]. 周志玲.太原理工大学 2010
[5]煤热解产物的关联性研究[D]. 尤先锋.太原理工大学 2002
本文编号：3053980
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