不同煤灰添加对石油焦CO 2 气化反应特性影响的研究
发布时间：2021-12-29 13:30
论文以石油焦的清洁高效利用为背景,研究了高硫石油焦的CO2气化特性以及不同煤灰添加对石油焦CO2气化反应特性的影响,分析了不同煤灰对石油焦气化促进作用的机理。主要研究内容如下:借助差热热重分析仪考察了颗粒粒径、堆积密度和预处理方式等对高硫石油焦CO2气化反应特性的影响。结果表明:石油焦粉体堆积密度增大对石油焦CO2气化影响很小;经过水洗后石油焦的CO2气化反应速率有一定提升;随着气化温度的升高,颗粒粒径减小对石油焦气化反应的加速作用不明显。不同条件下,1200℃时石油焦初始气化速率最大,而1300、1400℃时气化反应速率在反应中期出现最大值。研究了添加燃烧煤灰和气化煤灰后石油焦的CO2气化反应特性,考察了煤灰与石油焦混合方式、添加比例及矿物质组成对石油焦CO2气化反应的影响。结果表明:燃烧煤灰对石油焦CO2气化的促进作用优于气化煤灰。在1200、1300℃时,两种煤灰对石油焦CO2气化的促进作用,与煤灰混合方法、添加比例及矿物质组成相关;1400℃时,样品完全气化时间大大缩短,煤灰对石油焦CO2气化的促进作用与其分散程度及活性金属的存在形式均无关。对掺混不同添加剂的石油焦的CO2气化...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１国内石油焦消费结构??
图３．１不同粒径的石油焦（：０２气化曲线??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｈｅ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｍａｓｓ?ｌｏｓｓ?ａｎｄ?ｗｅｉｇｈｔ?ｌｏｓｓ?ｒａｔｅｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??
图３．２不同转化率下石油焦的ＳＥＭ图片（ｌ３〇０°Ｃ）??Ｆｉｇ．?３．２?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｐｅｔｃｏｋｅ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｒａｔｅ??图３．２是石油焦在１３００°Ｃ气化时，不同转化率下的反应样品外观形貌。由图３．２可??以看出，石油焦原料较为光滑；反应转化率为０．５时石油焦上出现孔隙和裂纹，并存在??破碎的小颗粒；而当反应转化率为０．９时，反应残余物表面密实。??３．３．２堆积密度对石油焦Ｃ０２气化的影响??气体内外扩散阻力是石油焦气化过程中的重要影响因素之一。通过改变石油焦粒径??可以得到内扩散对气化反应的作用，而通过改变石油焦堆积密度，可以研究不同气化温??度下外扩散对气化过程的影响，本研究先使用液压机将石油焦混合物压制成小圆片，并??使用热重分析仪检测不同外扩散阻力影响下的石油焦气化曲线。??图３．３是石油焦粉体和石油焦块体在不同温度下气化的转化率和气化速率曲线。由??图３．３可知，在１２００－１４００°Ｃ气化温度下，两石油焦样品的气化反应曲线没有显著区别，??它们完全气化所需时间相近并具有相似的气化反应速率曲线。说明在１２００－１４０（ＴＣ气化??温度下堆积密度对石油焦气化的影响较小，堆积密度增加外扩散阻力增加，从而也说明??高温下外扩散阻力对石油焦气化的影响较小。在后续实验中，可以使用石油焦压片代替??石油焦粉体在高温热台显微镜上观察其气化过程。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]石油焦高温催化气化的可行性研究[J]. 任立伟,魏蕊娣,高玉红,辛景. 石油学报(石油加工). 2017(05)
[2]解决高硫石油焦出路的措施分析[J]. 刘建锟,杨涛,郭蓉,方向晨. 化工进展. 2017(07)
[3]Kinetics of petroleum coke/biomass blends during co-gasification[J]. Jian-liang Zhang,Jian Guo,Guang-wei Wang,Tao Xu,Yi-fan Chai,Chang-le Zheng,Run-sheng Xu. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(09)
[4]高钙高铁煤灰熔融及黏温特性研究[J]. 胡晓飞,郭庆华,刘霞,龚岩,于广锁. 燃料化学学报. 2016(07)
[5]国内石油焦市场供需现状及预测[J]. 金艳春. 中国石油和化工经济分析. 2016(03)
[6]高硫石油焦气化研究进展和技术经济分析[J]. 赵锦波. 大氮肥. 2014(04)
[7]原煤与石油焦共气化反应特性[J]. 纪丽媛,黄胜,吴诗勇,吴幼青,高晋生. 石油学报(石油加工). 2014(03)
[8]快速热处理石油焦与煤的微观结构变化及气化活性分析[J]. 赵冰,周志杰,丁路,于广锁. 燃料化学学报. 2013(01)
[9]多孔物质气固反应动力学研究[J]. 刘文钊,余剑,张聚伟,高士秋,许光文. 中国科学:化学. 2012(08)
[10]氯化铁对高硫石油焦-CO2气化的催化作用[J]. 胡启静,周志杰,刘鑫,于广锁. 石油学报(石油加工). 2012(03)
博士论文
[1]煤中矿物质在热转化过程中的演化行为[D]. 徐荣声.中国矿业大学(北京) 2016
[2]煤转化过程中灰的熔融特性与煤中矿物质的变迁规律[D]. 张继广.重庆大学 2015
[3]生物质热解气化过程中内在碱金属、碱土金属的迁移及催化特性研究[D]. 江龙.华中科技大学 2013
[4]石油焦的理化性质及其催化气化反应特性研究[D]. 黄胜.华东理工大学 2013
硕士论文
[1]煤气化系统中碱（土）金属元素的迁移分布及能量优化研究[D]. 谢安东.华东理工大学 2017
[2]钾盐的高温挥发及其与矿物质的固相反应机理研究[D]. 刘骥.华中科技大学 2014
[3]石油焦气化反应特性及动力学研究[D]. 于德平.湘潭大学 2013
[4]煤气化灰渣与黑水对石油焦成浆性及气化活性的影响研究[D]. 贾嘉.华东理工大学 2011
[5]灰渣资源化综合利用试验研究[D]. 周宛谕.浙江大学 2010
[6]粉煤灰的形貌、组成分析及其应用[D]. 彭敏.湘潭大学 2004
本文编号：3556222
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１国内石油焦消费结构??
图３．１不同粒径的石油焦（：０２气化曲线??Ｆｉｇ．?３．１?Ｔｈｅ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｍａｓｓ?ｌｏｓｓ?ａｎｄ?ｗｅｉｇｈｔ?ｌｏｓｓ?ｒａｔｅｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??
图３．２不同转化率下石油焦的ＳＥＭ图片（ｌ３〇０°Ｃ）??Ｆｉｇ．?３．２?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｐｅｔｃｏｋｅ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｒａｔｅ??图３．２是石油焦在１３００°Ｃ气化时，不同转化率下的反应样品外观形貌。由图３．２可??以看出，石油焦原料较为光滑；反应转化率为０．５时石油焦上出现孔隙和裂纹，并存在??破碎的小颗粒；而当反应转化率为０．９时，反应残余物表面密实。??３．３．２堆积密度对石油焦Ｃ０２气化的影响??气体内外扩散阻力是石油焦气化过程中的重要影响因素之一。通过改变石油焦粒径??可以得到内扩散对气化反应的作用，而通过改变石油焦堆积密度，可以研究不同气化温??度下外扩散对气化过程的影响，本研究先使用液压机将石油焦混合物压制成小圆片，并??使用热重分析仪检测不同外扩散阻力影响下的石油焦气化曲线。??图３．３是石油焦粉体和石油焦块体在不同温度下气化的转化率和气化速率曲线。由??图３．３可知，在１２００－１４００°Ｃ气化温度下，两石油焦样品的气化反应曲线没有显著区别，??它们完全气化所需时间相近并具有相似的气化反应速率曲线。说明在１２００－１４０（ＴＣ气化??温度下堆积密度对石油焦气化的影响较小，堆积密度增加外扩散阻力增加，从而也说明??高温下外扩散阻力对石油焦气化的影响较小。在后续实验中，可以使用石油焦压片代替??石油焦粉体在高温热台显微镜上观察其气化过程。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]石油焦高温催化气化的可行性研究[J]. 任立伟,魏蕊娣,高玉红,辛景. 石油学报(石油加工). 2017(05)
[2]解决高硫石油焦出路的措施分析[J]. 刘建锟,杨涛,郭蓉,方向晨. 化工进展. 2017(07)
[3]Kinetics of petroleum coke/biomass blends during co-gasification[J]. Jian-liang Zhang,Jian Guo,Guang-wei Wang,Tao Xu,Yi-fan Chai,Chang-le Zheng,Run-sheng Xu. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(09)
[4]高钙高铁煤灰熔融及黏温特性研究[J]. 胡晓飞,郭庆华,刘霞,龚岩,于广锁. 燃料化学学报. 2016(07)
[5]国内石油焦市场供需现状及预测[J]. 金艳春. 中国石油和化工经济分析. 2016(03)
[6]高硫石油焦气化研究进展和技术经济分析[J]. 赵锦波. 大氮肥. 2014(04)
[7]原煤与石油焦共气化反应特性[J]. 纪丽媛,黄胜,吴诗勇,吴幼青,高晋生. 石油学报(石油加工). 2014(03)
[8]快速热处理石油焦与煤的微观结构变化及气化活性分析[J]. 赵冰,周志杰,丁路,于广锁. 燃料化学学报. 2013(01)
[9]多孔物质气固反应动力学研究[J]. 刘文钊,余剑,张聚伟,高士秋,许光文. 中国科学:化学. 2012(08)
[10]氯化铁对高硫石油焦-CO2气化的催化作用[J]. 胡启静,周志杰,刘鑫,于广锁. 石油学报(石油加工). 2012(03)
博士论文
[1]煤中矿物质在热转化过程中的演化行为[D]. 徐荣声.中国矿业大学(北京) 2016
[2]煤转化过程中灰的熔融特性与煤中矿物质的变迁规律[D]. 张继广.重庆大学 2015
[3]生物质热解气化过程中内在碱金属、碱土金属的迁移及催化特性研究[D]. 江龙.华中科技大学 2013
[4]石油焦的理化性质及其催化气化反应特性研究[D]. 黄胜.华东理工大学 2013
硕士论文
[1]煤气化系统中碱（土）金属元素的迁移分布及能量优化研究[D]. 谢安东.华东理工大学 2017
[2]钾盐的高温挥发及其与矿物质的固相反应机理研究[D]. 刘骥.华中科技大学 2014
[3]石油焦气化反应特性及动力学研究[D]. 于德平.湘潭大学 2013
[4]煤气化灰渣与黑水对石油焦成浆性及气化活性的影响研究[D]. 贾嘉.华东理工大学 2011
[5]灰渣资源化综合利用试验研究[D]. 周宛谕.浙江大学 2010
[6]粉煤灰的形貌、组成分析及其应用[D]. 彭敏.湘潭大学 2004
本文编号：3556222
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3556222.html
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