煤的催化裂解实验与机理研究
发布时间：2021-07-30 18:42
煤炭主要是由C、H、O组成的有机体,同时具备能源和资源的双重属性,而目前煤炭的利用方式主要发挥了其能源属性,并未充分利用其资源价值。通过煤化工技术将煤炭转化为煤气、焦油、半焦等燃料或化工产品,可以有效提高煤炭的附加价值。煤的定向裂解是一种富有发展前景的煤炭资源化利用技术,催化裂解是煤定向裂解的重要手段。适当的催化剂一方面可以降低反应所需的能量壁垒,另一方面可以调节煤裂解产物的产率及分布,有利于达到定向调控裂解产物的目的,因此催化裂解受到了广泛关注。对于催化裂解,目前的研究主要集中于碱及碱土金属催化剂、过渡金属催化剂及沸石等其他催化剂对煤裂解特性的影响,通过宏观层面分析裂解产物的变化来探究催化剂的催化效果,虽取得了一定成果,但煤裂解的微观催化机理还需要进一步研究,且研究结果较为零散,不能成为连贯系统的结论,难以为后续的研究提供有力的指引。有鉴于此,本文在前人的研究基础上,针对煤炭资源化利用中的催化裂解技术,围绕煤的催化裂解联产煤气及半焦的核心问题展开研究。本文首先利用SEM、BET、XRD、FTIR、TGA、管式炉等多种表征技术及实验方法,首次较为全面地研究了酸洗脱灰对煤的理化特性的影响...
【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】：205 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?１９９１－２０１６年全球能源消费趋势（单位：百万吨油当量）??
?９１?９２?Ｇ３?９４?９５?９６?９７?０８?９９?ＣＯ?０１?０２?０３?０４?Ｑ５?０６?０７?０８?０９?１０?１１?１２?１３?１４?１５?１６?０??图１．１?１９９１－２０１６年全球能源消费趋势（单位：百万吨油当量）??我国煤炭储量丰富，仅次于美国和俄罗斯。根据国土资源部发布的《中国矿产资源报??告》显示，２０１５年，我国煤炭探明总量１５６６３．１亿吨，煤炭消费量约为３３．８亿吨。“富煤，??贫油，少气”，是我国能源资源的鲜明特点。我国煤炭资源总量占一次能源资源总量的９４％，??而石油、天然气资源仅占６％，且其增产难度大，对外依存度高。中国已探明的煤炭储量??和产量远远大于石油及天然气的储量和产量，自然禀賦决定了中国能源以煤炭为主，而煤??炭具备能源和资源的双重属性，决定了煤炭在国民经济中占有重要的战略地位。??１??
钢铁??１７％??图１．２?２０１７年我国的煤炭消费结构??煤炭也是重要的化工原料，经过一定工艺处理（气化、液化和炼焦等）后可以产生煤??气、焦油、半焦等，也可以生产醇类、酸类、烃类、氨等化工原料，还可以提取苯、萘、??醚、菲等有价值的化工产品，如图】．３所示。近些年，我国以煤制取化学产品的方面取得??了较大的进步，尤其是在煤制取甲醇和乙醇等领域。甲醇是重要的化工中间体，可用于生??产甲醛、甲酸、二甲醚、酯类、烯烃以及其他石化产品，被广泛用于燃料、杀虫剂、药品、??化肥等各种工业用途。煤制取甲醇的工艺流程包括煤浆制备、气化、灰水处理、水煤气变??换和低温甲醇洗等。??乙醇可用于制造醋酸、香精、饮料、燃料等，医学上也常用作消毒剂，其在国防化工、??工农业生产中也有广泛应用。大连物化所提出了采用煤合成气，结合非贵金属催化剂，经??过曱醇、二甲醚羰基化和加氢合成乙醇的工艺
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]基于煤炭分级转化的发电技术前景[J]. 岑可法,倪明江,骆仲泱,方梦祥,王勤辉,王智化,岑建孟. 中国工程科学. 2015(09)
[3]煤催化气化催化剂及其催化机理研究进展[J]. 王勇,樊红莉,徐美玲,李风海. 山东化工. 2015(15)
[4]Comparison of kinetic models for isothermal CO2 gasification of coal char–biomass char blended char[J]. Hai-bin Zuo,Wei-wei Geng,Jian-liang Zhang,Guang-wei Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(04)
[5]低阶煤热解提质多联产技术的研究[J]. 周新良. 洁净煤技术. 2013(06)
[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]逐级酸处理对锡盟褐煤的结构及热解特性的影响[J]. 王美君,付春慧,常丽萍,谢克昌. 燃料化学学报. 2012(08)
[8]煤快速热解固相和气相产物生成规律[J]. 袁帅,陈雪莉,李军,代正华,周志杰,王辅臣. 化工学报. 2011(05)
[9]煤粉高温热解动态特性及各元素析出特性[J]. 杨卫娟,周志军,吕洪坤,周俊虎,刘建忠,岑可法. 燃烧科学与技术. 2011(01)
[10]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)
博士论文
[1]煤的部分裂解气化反应技术基础研究[D]. 李燕.浙江大学 2015
[2]我国典型低品质煤提质利用及分级分质多联产的基础研究[D]. 葛立超.浙江大学 2014
[3]煤炭分级利用与富氧燃烧技术机理及应用研究[D]. 胡昕.浙江大学 2013
[4]以CaO为吸收体的生物质无氧气化制氢的机理与试验研究[D]. 韩龙.浙江大学 2011
[5]循环流化床热电气多联产试验及理论研究[D]. 刘耀鑫.浙江大学 2005
硕士论文
[1]煤催化热解部分气化定向调控研究[D]. 熊伯春.浙江大学 2017
[2]褐煤提质及其快速热裂解挥发分析出特性的研究[D]. 邹祥波.浙江大学 2013
[3]煤炭无焦油炭化研究[D]. 郑娟娟.天津大学 2012
[4]金属盐类和金属氧化物对煤热解特性的影响[D]. 苏文娟.浙江大学 2012
[5]黄土庙和锦界原煤及其溶胀煤的热解研究[D]. 闫鹏.西北大学 2009
[6]煤的流化床部分气化利用技术的实验研究[D]. 黄军军.浙江大学 2005
[7]煤热解动力学及其挥发分析出规律的研究[D]. 降文萍.太原理工大学 2004
[8]煤的大分子结构研究——煤中惰质组结构及煤中氧的赋存形态[D]. 罗陨飞.煤炭科学研究总院 2002
[9]褐煤结构的实验分析[D]. 贾燕.太原理工大学 2002
本文编号：3311921
【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】：205 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?１９９１－２０１６年全球能源消费趋势（单位：百万吨油当量）??
?９１?９２?Ｇ３?９４?９５?９６?９７?０８?９９?ＣＯ?０１?０２?０３?０４?Ｑ５?０６?０７?０８?０９?１０?１１?１２?１３?１４?１５?１６?０??图１．１?１９９１－２０１６年全球能源消费趋势（单位：百万吨油当量）??我国煤炭储量丰富，仅次于美国和俄罗斯。根据国土资源部发布的《中国矿产资源报??告》显示，２０１５年，我国煤炭探明总量１５６６３．１亿吨，煤炭消费量约为３３．８亿吨。“富煤，??贫油，少气”，是我国能源资源的鲜明特点。我国煤炭资源总量占一次能源资源总量的９４％，??而石油、天然气资源仅占６％，且其增产难度大，对外依存度高。中国已探明的煤炭储量??和产量远远大于石油及天然气的储量和产量，自然禀賦决定了中国能源以煤炭为主，而煤??炭具备能源和资源的双重属性，决定了煤炭在国民经济中占有重要的战略地位。??１??
钢铁??１７％??图１．２?２０１７年我国的煤炭消费结构??煤炭也是重要的化工原料，经过一定工艺处理（气化、液化和炼焦等）后可以产生煤??气、焦油、半焦等，也可以生产醇类、酸类、烃类、氨等化工原料，还可以提取苯、萘、??醚、菲等有价值的化工产品，如图】．３所示。近些年，我国以煤制取化学产品的方面取得??了较大的进步，尤其是在煤制取甲醇和乙醇等领域。甲醇是重要的化工中间体，可用于生??产甲醛、甲酸、二甲醚、酯类、烯烃以及其他石化产品，被广泛用于燃料、杀虫剂、药品、??化肥等各种工业用途。煤制取甲醇的工艺流程包括煤浆制备、气化、灰水处理、水煤气变??换和低温甲醇洗等。??乙醇可用于制造醋酸、香精、饮料、燃料等，医学上也常用作消毒剂，其在国防化工、??工农业生产中也有广泛应用。大连物化所提出了采用煤合成气，结合非贵金属催化剂，经??过曱醇、二甲醚羰基化和加氢合成乙醇的工艺
【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]基于煤炭分级转化的发电技术前景[J]. 岑可法,倪明江,骆仲泱,方梦祥,王勤辉,王智化,岑建孟. 中国工程科学. 2015(09)
[3]煤催化气化催化剂及其催化机理研究进展[J]. 王勇,樊红莉,徐美玲,李风海. 山东化工. 2015(15)
[4]Comparison of kinetic models for isothermal CO2 gasification of coal char–biomass char blended char[J]. Hai-bin Zuo,Wei-wei Geng,Jian-liang Zhang,Guang-wei Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2015(04)
[5]低阶煤热解提质多联产技术的研究[J]. 周新良. 洁净煤技术. 2013(06)
[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]逐级酸处理对锡盟褐煤的结构及热解特性的影响[J]. 王美君,付春慧,常丽萍,谢克昌. 燃料化学学报. 2012(08)
[8]煤快速热解固相和气相产物生成规律[J]. 袁帅,陈雪莉,李军,代正华,周志杰,王辅臣. 化工学报. 2011(05)
[9]煤粉高温热解动态特性及各元素析出特性[J]. 杨卫娟,周志军,吕洪坤,周俊虎,刘建忠,岑可法. 燃烧科学与技术. 2011(01)
[10]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)
博士论文
[1]煤的部分裂解气化反应技术基础研究[D]. 李燕.浙江大学 2015
[2]我国典型低品质煤提质利用及分级分质多联产的基础研究[D]. 葛立超.浙江大学 2014
[3]煤炭分级利用与富氧燃烧技术机理及应用研究[D]. 胡昕.浙江大学 2013
[4]以CaO为吸收体的生物质无氧气化制氢的机理与试验研究[D]. 韩龙.浙江大学 2011
[5]循环流化床热电气多联产试验及理论研究[D]. 刘耀鑫.浙江大学 2005
硕士论文
[1]煤催化热解部分气化定向调控研究[D]. 熊伯春.浙江大学 2017
[2]褐煤提质及其快速热裂解挥发分析出特性的研究[D]. 邹祥波.浙江大学 2013
[3]煤炭无焦油炭化研究[D]. 郑娟娟.天津大学 2012
[4]金属盐类和金属氧化物对煤热解特性的影响[D]. 苏文娟.浙江大学 2012
[5]黄土庙和锦界原煤及其溶胀煤的热解研究[D]. 闫鹏.西北大学 2009
[6]煤的流化床部分气化利用技术的实验研究[D]. 黄军军.浙江大学 2005
[7]煤热解动力学及其挥发分析出规律的研究[D]. 降文萍.太原理工大学 2004
[8]煤的大分子结构研究——煤中惰质组结构及煤中氧的赋存形态[D]. 罗陨飞.煤炭科学研究总院 2002
[9]褐煤结构的实验分析[D]. 贾燕.太原理工大学 2002
本文编号：3311921
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