雙鴨山煤熱解與甲烷水蒸氣重整耦合制油過(guò)程研究.pdf

1、我國(guó)煤炭資源相對(duì)豐富，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)短時(shí)期內(nèi)不會(huì)發(fā)生改變。相比于焦油產(chǎn)率較低的傳統(tǒng)熱解，加氫熱解是提高焦油產(chǎn)率的有效方法，但昂貴的制氫成本是加氫熱解發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。甲烷來(lái)源豐富同時(shí)具有最高的H/C比，是潛在的H2最優(yōu)替代原料，目前將甲烷轉(zhuǎn)化與煤熱解相耦合的新工藝得到了廣泛的關(guān)注。
　　本文以雙鴨山煤為研究對(duì)象，以提高煤熱解過(guò)程焦油產(chǎn)率為出發(fā)點(diǎn)，研究煤熱解與甲烷水蒸氣重整耦合過(guò)程(SRMP)對(duì)焦油產(chǎn)率以及性質(zhì)的影響，并對(duì)焦油的

2、生成機(jī)理進(jìn)行了初步的討論。
　　實(shí)驗(yàn)考察了雙鴨山煤在N2、 H2氣氛下以及SRMP過(guò)程中熱解焦油和半焦產(chǎn)率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨熱解溫度升高，加氫熱解和耦合熱解均有助于提高焦油產(chǎn)率和降低半焦產(chǎn)率，其中耦合反應(yīng)在高溫下對(duì)提高焦油產(chǎn)率影響顯著，低溫下對(duì)降低半焦產(chǎn)率效果明顯。
　　為了進(jìn)一步了解不同氣氛下熱解煤焦油組分及性質(zhì)的變化，分別采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)、氣相色譜定量分析技術(shù)和模擬蒸餾技術(shù)對(duì)不同氣氛下雙鴨山煤熱解焦油進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)耦合熱解

3、與加氫熱解均可以提高輕油含量，降低瀝青質(zhì)含量。氣相色譜對(duì)可氣化檢測(cè)的焦油成分分析結(jié)果表明，氣氛對(duì)焦油可檢測(cè)部分的苯類(lèi)、酚類(lèi)、萘類(lèi)、脂肪烴類(lèi)含量組成影響較小，但顯著影響C1-C3取代基的分布。
　　論文對(duì)SRMP過(guò)程的機(jī)理進(jìn)行了初步的討論，認(rèn)為耦合過(guò)程中產(chǎn)生大量的甲基自由基和亞甲基自由基等小分子自由基，這些小分子自由基可以穩(wěn)定熱解生成的大分子自由基生成焦油，同時(shí)又一定程度上抑制了大分子自由基之間的縮聚生焦，從而有利于焦油產(chǎn)率的提高。