神东煤与液化残渣热解特性研究
发布时间：2021-07-03 15:43
中国是一个“缺油、少气、相对富煤”的国家,针对当前我国经济持续高速发展的特定时期,以及石油、天然气等资源日渐短缺的严峻形势,煤炭资源的最大限度利用以及开发洁净煤技术已然成为适应中国经济和社会稳定发展的潮流。以次烟煤和褐煤为代表的低阶煤约占我国煤炭探明储量的45.68%,探明储量高达523亿吨。神东煤作为低变质烟煤的代表,具有高挥发分、低灰低硫的特点,是适合现代煤化工发展所需的煤种。本文以TG-FTIR联用仪、粉-粒流化床对神东煤以及液化残渣的单独热解及共热解进行研究,探讨液化残渣的添加量对于共热解产率及产物分布的影响,并进一步利用TG-FTIR联用仪探讨液化残渣各组分对共热解的影响。采用TG-FTIR对神东煤和液化残渣的共热解进行研究,考察液化残渣添加量对神东煤热解转化率的影响并对共热解过程进行动力学分析。结果表明:掺混液化残渣对神东煤热解转化率有促进作用,其中加入6.18%液化残渣的热解实际转化率最高,达到37.47%,其余依次为10%、3.82%以及2.36%的液化残渣添加量,适量的液化残渣添加能起到最佳热解作用。将液化残渣中各组分分别与煤共热解,在800℃热解终温处,最佳共热解组...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１５年中国能源消费状况（百万吨油当量）??Ｆｉｇ．１－１?Ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｉｎ?２０１５?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?（Ｍｉｌｌｉｏｎ?ｔｏｎｎｅｓ?ｏｉｌ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）??，２０１５１２
在整个煤热解过程中，裂解与缩聚反应处于竞争关系。因裂解反应所需的能量较低，??一般集中在前期反应，缩聚反应则以热解后期为主［１２，１３］。??裂解反应主要为前期的煤一次裂解反应，焦油和煤气大部分在此过程产生，也包含??焦油等一次热分解产物中的挥发分成分在高温作用下的二次裂解。其中一次裂解反应大??致有四类［１４］：??１．桥键断裂生成自由基。桥键在煤的结构中起重要作用，煤结构中桥键用来联系??煤中的结构单元，桥键在低温段便可受热分解生成自由基。??２．脂肪侧链受热裂解，ＣＶＣ４的焦炉煤气产物由此产生。??３？含氧官能团的裂解。含氧官能团是煤热解中水、二氧化碳及一氧化碳的主要来??源。??４．煤中的低分子化合物（主要为脂肪结构的分子）的裂解。过程中挥发性产物逸??出剧烈，此部分生成的物质主要为焦油组分。??
图１－３鲁奇鲁尔煤气公司法??Ｆｉｇ．１－３?Ｔｈｅ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?Ｌｏｕｒｄｅｓｕｒ?Ｇａｓ?Ｃｏｍｐａｎｙ??图１－３是由ＬＧＨ公司（联邦德国）和ＲＡＧ公司（美国）共同开发研究的。米用粒??度小于５ｍｍ粉煤作为原料，以固体热载体为传热介质实现快速低温热解。??气体洗涤和加工｜产品气－??ｊｉｂ?么．??￣轴：Ｓ．？ＣＣＯＥＤ?ａ?￣￣固定床合成粗油??一和过滤段?加篦处理??热解气??破碎的煤?Ｖ?Ｉ?、??－３．?１８ｍｎＴｌ?＾??流体气体?丨－ＩＷ－．??图１－４?ＣＯＥＤ热解工艺法??Ｆｉｇ＊?１－４?Ｔｈｅ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ＣＯＥＤ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??图１－４热解工艺是由美国ＦＭＣ和ＯＣＲ联合开发研究的，具有低压、多级的特点［３８］。??使用的原料煤的平均粒径为〇．２ｍｍ左右，热解反应器以串联的方式连接，为达到最佳??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤直接液化残渣制备中间相沥青炭纤维[J]. 刘均庆,宫晓颐,郑冬芳,盛英,张胜振,朱豫飞,赖世燿. 功能材料. 2015(S2)
[2]基于Hansen溶度参数的煤直接液化残渣超临界萃取[J]. 姜广策,林雄超,张生娟,王中奇,王永刚,陈强,朱豫飞. 高等学校化学学报. 2015(03)
[3]温度和压力对煤热解影响的研究[J]. 李小亮,杨宗仁,唐楠,程章源. 煤质技术. 2014(06)
[4]煤直接液化残渣改性沥青的可行性研究[J]. 金倬伊. 广州化工. 2014(03)
[5]煤直接液化残渣热解研究现状[J]. 许邦,初茉,张慧慧,王芳,刘立新. 洁净煤技术. 2013(04)
[6]煤分级利用多联产技术及其发展前景[J]. 岑建孟,方梦祥,王勤辉,骆仲泱,岑可法. 化工进展. 2011(01)
[7]升温速率对煤热解特性的影响[J]. 王晋伟. 山西煤炭. 2010(11)
[8]煤炭热解(干馏)及煤焦油加工技术经济分析[J]. 贺永德. 中国经贸导刊. 2010(18)
[9]西部煤热解过程中气相产物的生成与释放规律[J]. 杜娟,王俊宏,崔银萍,何秀风,常丽萍. 中国矿业大学学报. 2008(05)
[10]热解半焦孔隙特性研究[J]. 王俊琪,方梦祥,骆仲泱,岑可法. 热力发电. 2008(07)
博士论文
[1]提质低阶煤热解特性及机理研究[D]. 王娜.中国矿业大学（北京） 2010
[2]煤泥水热解制氢及相关催化剂的研究[D]. 张磊.中国矿业大学（北京） 2009
[3]神华煤液化残渣及水煤浆的燃烧特性研究与数值模拟[D]. 方磊.浙江大学 2006
硕士论文
[1]新疆煤热解特性研究[D]. 张夏夏.西北大学 2016
[2]神府煤（催化）热解特性研究[D]. 梁斌.西北大学 2015
[3]煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响[D]. 陈昭睿.浙江大学 2015
[4]白音华褐煤热解过程研究及热解煤焦油分析[D]. 王兴龙.大连理工大学 2013
[5]稻草与煤固定床共热解特性研究[D]. 王立.华东理工大学 2013
[6]煤直接液化残渣性质及应用的探索性研究[D]. 范芸珠.华东理工大学 2011
[7]还原性气氛下煤中硫热解迁移规律的研究[D]. 王利花.太原理工大学 2009
[8]白音华褐煤热解及酚类化合物分布研究[D]. 童兰英.大连理工大学 2008
[9]煤与聚乙烯、聚丙烯的热解及共热解研究[D]. 李希尧.大连理工大学 2008
[10]煤拔头工艺中烟煤快速热解产物分布的实验研究[D]. 熊方勋.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3262872
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１５年中国能源消费状况（百万吨油当量）??Ｆｉｇ．１－１?Ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ｉｎ?２０１５?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?（Ｍｉｌｌｉｏｎ?ｔｏｎｎｅｓ?ｏｉｌ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）??，２０１５１２
在整个煤热解过程中，裂解与缩聚反应处于竞争关系。因裂解反应所需的能量较低，??一般集中在前期反应，缩聚反应则以热解后期为主［１２，１３］。??裂解反应主要为前期的煤一次裂解反应，焦油和煤气大部分在此过程产生，也包含??焦油等一次热分解产物中的挥发分成分在高温作用下的二次裂解。其中一次裂解反应大??致有四类［１４］：??１．桥键断裂生成自由基。桥键在煤的结构中起重要作用，煤结构中桥键用来联系??煤中的结构单元，桥键在低温段便可受热分解生成自由基。??２．脂肪侧链受热裂解，ＣＶＣ４的焦炉煤气产物由此产生。??３？含氧官能团的裂解。含氧官能团是煤热解中水、二氧化碳及一氧化碳的主要来??源。??４．煤中的低分子化合物（主要为脂肪结构的分子）的裂解。过程中挥发性产物逸??出剧烈，此部分生成的物质主要为焦油组分。??
图１－３鲁奇鲁尔煤气公司法??Ｆｉｇ．１－３?Ｔｈｅ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?Ｌｏｕｒｄｅｓｕｒ?Ｇａｓ?Ｃｏｍｐａｎｙ??图１－３是由ＬＧＨ公司（联邦德国）和ＲＡＧ公司（美国）共同开发研究的。米用粒??度小于５ｍｍ粉煤作为原料，以固体热载体为传热介质实现快速低温热解。??气体洗涤和加工｜产品气－??ｊｉｂ?么．??￣轴：Ｓ．？ＣＣＯＥＤ?ａ?￣￣固定床合成粗油??一和过滤段?加篦处理??热解气??破碎的煤?Ｖ?Ｉ?、??－３．?１８ｍｎＴｌ?＾??流体气体?丨－ＩＷ－．??图１－４?ＣＯＥＤ热解工艺法??Ｆｉｇ＊?１－４?Ｔｈｅ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ＣＯＥＤ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??图１－４热解工艺是由美国ＦＭＣ和ＯＣＲ联合开发研究的，具有低压、多级的特点［３８］。??使用的原料煤的平均粒径为〇．２ｍｍ左右，热解反应器以串联的方式连接，为达到最佳??７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤直接液化残渣制备中间相沥青炭纤维[J]. 刘均庆,宫晓颐,郑冬芳,盛英,张胜振,朱豫飞,赖世燿. 功能材料. 2015(S2)
[2]基于Hansen溶度参数的煤直接液化残渣超临界萃取[J]. 姜广策,林雄超,张生娟,王中奇,王永刚,陈强,朱豫飞. 高等学校化学学报. 2015(03)
[3]温度和压力对煤热解影响的研究[J]. 李小亮,杨宗仁,唐楠,程章源. 煤质技术. 2014(06)
[4]煤直接液化残渣改性沥青的可行性研究[J]. 金倬伊. 广州化工. 2014(03)
[5]煤直接液化残渣热解研究现状[J]. 许邦,初茉,张慧慧,王芳,刘立新. 洁净煤技术. 2013(04)
[6]煤分级利用多联产技术及其发展前景[J]. 岑建孟,方梦祥,王勤辉,骆仲泱,岑可法. 化工进展. 2011(01)
[7]升温速率对煤热解特性的影响[J]. 王晋伟. 山西煤炭. 2010(11)
[8]煤炭热解(干馏)及煤焦油加工技术经济分析[J]. 贺永德. 中国经贸导刊. 2010(18)
[9]西部煤热解过程中气相产物的生成与释放规律[J]. 杜娟,王俊宏,崔银萍,何秀风,常丽萍. 中国矿业大学学报. 2008(05)
[10]热解半焦孔隙特性研究[J]. 王俊琪,方梦祥,骆仲泱,岑可法. 热力发电. 2008(07)
博士论文
[1]提质低阶煤热解特性及机理研究[D]. 王娜.中国矿业大学（北京） 2010
[2]煤泥水热解制氢及相关催化剂的研究[D]. 张磊.中国矿业大学（北京） 2009
[3]神华煤液化残渣及水煤浆的燃烧特性研究与数值模拟[D]. 方磊.浙江大学 2006
硕士论文
[1]新疆煤热解特性研究[D]. 张夏夏.西北大学 2016
[2]神府煤（催化）热解特性研究[D]. 梁斌.西北大学 2015
[3]煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响[D]. 陈昭睿.浙江大学 2015
[4]白音华褐煤热解过程研究及热解煤焦油分析[D]. 王兴龙.大连理工大学 2013
[5]稻草与煤固定床共热解特性研究[D]. 王立.华东理工大学 2013
[6]煤直接液化残渣性质及应用的探索性研究[D]. 范芸珠.华东理工大学 2011
[7]还原性气氛下煤中硫热解迁移规律的研究[D]. 王利花.太原理工大学 2009
[8]白音华褐煤热解及酚类化合物分布研究[D]. 童兰英.大连理工大学 2008
[9]煤与聚乙烯、聚丙烯的热解及共热解研究[D]. 李希尧.大连理工大学 2008
[10]煤拔头工艺中烟煤快速热解产物分布的实验研究[D]. 熊方勋.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3262872
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