内构件固定床低阶煤热解试验研究及机理分析
发布时间：2022-01-20 13:24
我国低阶煤资源丰富,约占煤炭总量50%以上。低阶煤燃前通过热解提取其焦油组分是一种工艺简单、易于实现的高值化梯级利用途径。数十年来,国内外开展了大量的、以提高煤热解焦油产率和品质为目标的研究工作,针对低阶煤的热解特性进行了大量的研究。然而,截止到目前,尚无成熟的可利用非粘结性低阶细粒煤（0-10 mm）的热解技术。中国科学院过程工程研究所提出了内构件煤热解技术,通过利用内构件强化反应器内传质传热和调控气体流动,显出了良好的应用前景。本文利用依兰长焰煤,对内构件固定床煤热解技术进行深入研究,为新型反应器的设计、优化和放大提供依据。本论文主要研究内容和结果如下:（1）内构件固定床反应器内强化传热对煤热解特性的影响。结论如下:通过增加反应器内金属板数目,在固定床反应器内提供了一个更均匀的热分布,使得更多的热量被传递到煤料颗粒内部,使得热解反应更容易发生;此外,金属板数目的增加加大了颗粒间隙,降低了堆积密度;靠近金属加热板的煤料提前热解可能会产生气体短路,因而减小了热解气在煤料中的扩散阻力,使得跟多的热解产物流向中心低温煤料,进而增强了自由基的产生并抑制了大分子化合物的团聚,提高了焦油产率,轻...
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
褐煤（a）和次烟煤（b）分子结构单元[10]
可以得到焦油产品、煤气和半焦。所得烟道气作用下进一步脱出挥发分，热解后的半熄焦，并将冷却后的半焦经过皮带输送机 11结性，还可控制载气中氧气含量，通过轻度氧验室 1 kg/h、10 kg/h、100-kg/h的逐步放大，完线和设备选型的确定，并最终在内蒙古海拉尔验。该工艺适合高水分含量煤的干燥、热解，耗资较大的污水处理系统。该工艺对 6-30 mm；热解过程中的挥发物没有被其他气体稀释，长期连续生产，容易出现粉尘沉积和堵塞。术的主要优势是可以利用细粒煤（0-10 mm），尘量低，但是由于炭化室和燃烧室不同，过高导致焦油产率较低；对于回转炉，其产生的焦路堵塞。
图 2.10 Lurgi-Spuelgas 工艺流程图[17]Fig. 2.10 Schematic diagram of L-S process程图如图 2.11 所示，具体生产工艺流程如热，随后，预热后的煤进入提质炉干燥段燃烧来自干馏段煤热解产生的烟气来提供进行干馏，燃烧器提供的热量可将煤加热至化后收集热解产物。半焦主要使用第一阶焦油和水都进入酚水槽，进行油水分离，目前，内蒙古锡林浩特胜利二号矿的 2 套 主要使用粒径 6-120 mm 的褐煤碎块，由于难以商用。使用气体作为热载体，可以加快传热，有低，不符合工业或民用标准，难以商用。用块煤，无法利用细粒煤（0-10 mm），
【参考文献】：
期刊论文
[1]多层流化床低阶煤分级热解提高焦油品质研究[J]. 周琦. 煤炭科学技术. 2016(03)
[2]方形固定床反应器中料厚对热解特性的影响[J]. 胡二峰,李贞伟,冯致远,王鹤,杨磊,付晓恒. 现代化工. 2015(08)
[3]内构件固定床反应器中不同水分煤的热解特性[J]. 胡二峰,张纯,武荣成,付晓恒,许光文. 化工学报. 2015(07)
[4]间热径向流反应器料层厚度对煤热解特性的影响[J]. 胡二峰,武荣成,张纯,郭二卫,付晓恒,许光文. 化工学报. 2015(02)
[5]煤热解工艺现状分析[J]. 张顺利,丁力,郭启海,张佼阳,郑倩倩,路丙川,董宾. 煤炭加工与综合利用. 2014(08)
[6]煤的低温干馏工艺及开发[J]. 韩峰,张衍国,蒙爱红,李清海,马晓玲. 煤炭转化. 2014(03)
[7]煤低温干馏工艺发展与环境保护[J]. 王晓云,张智锋,雷芬. 环境与可持续发展. 2014(01)
[8]中国褐煤提质技术现状及发展趋势[J]. 白中华,赵玉冰,黄海东,杨文辉,张向洲,穆静静,张培林,史亚微. 洁净煤技术. 2013(06)
[9]关于我国褐煤提质技术的应用现状及存在问题的解决方案[J]. 梁永煌,游伟,章卫星. 化肥设计. 2012(06)
[10]半焦基催化剂裂解煤热解产物提高油气品质[J]. 王兴栋,韩江则,陆江银,高士秋,许光文. 化工学报. 2012(12)
博士论文
[1]外热式内构件移动床低阶碎煤热解技术研究[D]. 张纯.中国科学院研究生院(过程工程研究所) 2015
[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
硕士论文
[1]半焦基催化剂裂解煤热解产物调控油气品质[D]. 王兴栋.新疆大学 2012
[2]新疆五彩湾不粘煤气力分级及其热解制备兰炭初步研究[D]. 钟林.新疆大学 2011
本文编号：3598903
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
褐煤（a）和次烟煤（b）分子结构单元[10]
可以得到焦油产品、煤气和半焦。所得烟道气作用下进一步脱出挥发分，热解后的半熄焦，并将冷却后的半焦经过皮带输送机 11结性，还可控制载气中氧气含量，通过轻度氧验室 1 kg/h、10 kg/h、100-kg/h的逐步放大，完线和设备选型的确定，并最终在内蒙古海拉尔验。该工艺适合高水分含量煤的干燥、热解，耗资较大的污水处理系统。该工艺对 6-30 mm；热解过程中的挥发物没有被其他气体稀释，长期连续生产，容易出现粉尘沉积和堵塞。术的主要优势是可以利用细粒煤（0-10 mm），尘量低，但是由于炭化室和燃烧室不同，过高导致焦油产率较低；对于回转炉，其产生的焦路堵塞。
图 2.10 Lurgi-Spuelgas 工艺流程图[17]Fig. 2.10 Schematic diagram of L-S process程图如图 2.11 所示，具体生产工艺流程如热，随后，预热后的煤进入提质炉干燥段燃烧来自干馏段煤热解产生的烟气来提供进行干馏，燃烧器提供的热量可将煤加热至化后收集热解产物。半焦主要使用第一阶焦油和水都进入酚水槽，进行油水分离，目前，内蒙古锡林浩特胜利二号矿的 2 套 主要使用粒径 6-120 mm 的褐煤碎块，由于难以商用。使用气体作为热载体，可以加快传热，有低，不符合工业或民用标准，难以商用。用块煤，无法利用细粒煤（0-10 mm），
【参考文献】：
期刊论文
[1]多层流化床低阶煤分级热解提高焦油品质研究[J]. 周琦. 煤炭科学技术. 2016(03)
[2]方形固定床反应器中料厚对热解特性的影响[J]. 胡二峰,李贞伟,冯致远,王鹤,杨磊,付晓恒. 现代化工. 2015(08)
[3]内构件固定床反应器中不同水分煤的热解特性[J]. 胡二峰,张纯,武荣成,付晓恒,许光文. 化工学报. 2015(07)
[4]间热径向流反应器料层厚度对煤热解特性的影响[J]. 胡二峰,武荣成,张纯,郭二卫,付晓恒,许光文. 化工学报. 2015(02)
[5]煤热解工艺现状分析[J]. 张顺利,丁力,郭启海,张佼阳,郑倩倩,路丙川,董宾. 煤炭加工与综合利用. 2014(08)
[6]煤的低温干馏工艺及开发[J]. 韩峰,张衍国,蒙爱红,李清海,马晓玲. 煤炭转化. 2014(03)
[7]煤低温干馏工艺发展与环境保护[J]. 王晓云,张智锋,雷芬. 环境与可持续发展. 2014(01)
[8]中国褐煤提质技术现状及发展趋势[J]. 白中华,赵玉冰,黄海东,杨文辉,张向洲,穆静静,张培林,史亚微. 洁净煤技术. 2013(06)
[9]关于我国褐煤提质技术的应用现状及存在问题的解决方案[J]. 梁永煌,游伟,章卫星. 化肥设计. 2012(06)
[10]半焦基催化剂裂解煤热解产物提高油气品质[J]. 王兴栋,韩江则,陆江银,高士秋,许光文. 化工学报. 2012(12)
博士论文
[1]外热式内构件移动床低阶碎煤热解技术研究[D]. 张纯.中国科学院研究生院(过程工程研究所) 2015
[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
硕士论文
[1]半焦基催化剂裂解煤热解产物调控油气品质[D]. 王兴栋.新疆大学 2012
[2]新疆五彩湾不粘煤气力分级及其热解制备兰炭初步研究[D]. 钟林.新疆大学 2011
本文编号：3598903
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