神东煤直接液化残渣与煤共热解相互作用研究

发布时间：2022-02-19 19:28

　　热解是煤的液化、气化、燃烧等热转化过程的初始阶段和重要步骤,也是低阶煤资源分级炼制清洁高效利用的有效途径之一。低阶煤挥发分含量高、热转化温度低,是低温热解提质的最佳原料。液化残渣是煤直接液化过程的副产物,约占原料煤质量的30%且含有较多的液化重质油组分。由于残渣粘结性、膨胀性强,单独热解容易造成出焦困难及热解炉阻塞。将低阶煤与液化残渣共热解以期解决传统煤热解工艺焦油收率低、品质差的问题,同时可以提高整个液化工艺的经济性。本文首先在自行搭建的单段式固定床反应器上进行了神东煤（SD）与其直接液化残渣（DLR）的共热解实验,对热解产物及碳/氢/氧元素分布进行了考察,并结合焦油的热重模拟蒸馏、气质联用（GC-MS）、核磁共振（NMR）等表征对共热解过程发生的相互作用进行了分析。进一步进行了神东煤与液化残渣的混合/分层（上层-U,下层-L）共热解实验,以探究共热解过程中的供/受氢情况。为了考察相互作用的来源,将液化残渣分为四氢呋喃可溶物（THFS）和四氢呋喃不溶物（THFIS）两部分,进行了共热解实验。最后,利用热重分析仪对热解半焦的气化反应性进行了考察,并结合半焦物理化学性质对反应性差异的原因... 

【文章来源】：太原理工大学山西省211工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 煤热解
        1.2.1 煤热解过程
        1.2.2 煤热解影响因素
            1.2.2.1 煤样性质
            1.2.2.2 热解工艺条件
    1.3 提高煤低温热解焦油收率及品质的方法
        1.3.1 预处理
        1.3.2 热解气氛
        1.3.3 添加催化剂
        1.3.4 与其它富氢组分共热解
    1.4 煤直接液化残渣的性质及应用
        1.4.1 煤直接液化残渣的性质
        1.4.2 煤直接液化残渣的应用
    1.5 选题依据及研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料、试剂、仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 实验仪器
    2.2 固定床热解实验
        2.2.1 样品的预处理
        2.2.2 固定床热解实验
        2.2.3 热解产物产率计算
        2.2.4 共热解相互作用的表示
    2.3 热解产物分析
        2.3.1 液体产物表征
        2.3.2 固体产物表征
第三章 神东煤与液化残渣共热解相互作用研究
    3.1 热解产物及碳/氢/氧元素分布
    3.2 热解产物分析
        3.2.1 热解气体分析
        3.2.2 半焦FT-IR表征
        3.2.3 热解焦油分析
            3.2.3.1 热重模拟蒸馏
            3.2.3.2 核磁共振（NMR）
            3.2.3.3 气质联用（GC-MS）
    3.3 本章小结
第四章 神东煤与液化残渣不同方式下共热解研究
    4.1 热解温度的确定
        4.1.1 温度对热解产物分布影响
        4.1.2 温度对气体组成的影响
    4.2 神东煤与液化残渣不同方式共热解相互作用研究
        4.2.1 热解结果对比
        4.2.2 样品热解特性分析
        4.2.3 热解半焦产率
    4.3 液化残渣萃取组分与神东煤共热解
    4.4 模型化合物在共热解过程中供氢作用的验证
        4.4.1 重质油的GC-MS定性分析
        4.4.2 模型化合物代替残渣部分组分与神东煤共热解
    4.5 本章小结
第五章 神东煤与其直接液化残渣共热解半焦特性的研究
    5.1 热解半焦二氧化碳气化反应性的考察
    5.2 热解半焦的物理化学性质表征
        5.2.1 灰熔融特性
        5.2.2 半焦碳微晶结构表征
        5.2.3 半焦孔结构分析
    5.3 本章小结
第六章 总结
    6.1 结论
    6.2 不足与建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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[7]煤直接液化残渣热解特性研究[D]. 刘文郁.煤炭科学研究总院 2005



本文编号：3633487