流化床中低階煤熱解產(chǎn)物分布和特性研究.pdf

1、我國的低階煤儲(chǔ)量豐富，約占煤炭儲(chǔ)量的50％。低階煤普遍具有揮發(fā)分高、化學(xué)反應(yīng)性好等特點(diǎn)，是理想的化工、冶金原料。現(xiàn)有低階煤利用技術(shù)主要為燃燒或氣化，沒有充分利用低階煤中的高揮發(fā)分。本課題針對低階煤熱解提質(zhì)，系統(tǒng)研究了復(fù)合流化床煤熱解獲取高品質(zhì)半焦(蘭炭)和油氣的工藝條件及產(chǎn)物分布，并對多層床煤熱解提高油氣品質(zhì)的機(jī)理進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究，以期為低階煤熱解氣化新工藝的建立提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。具體的研究內(nèi)容及獲得的主要研究結(jié)果有以下兩部分：
　

2、　第一部分為復(fù)合流化床低階煤熱解氣化工藝條件與產(chǎn)物分析研究?？疾炝诉^量空氣系數(shù)(ER)、流化床氣化溫度、輸送床熱解溫度、停留時(shí)間、進(jìn)料位置對低階煤熱解氣化產(chǎn)物分配及特性的影響。揭示制備蘭炭要求的工藝條件，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)高品質(zhì)焦油和熱解氣。結(jié)果表明：(1)產(chǎn)物分布：ER增加，半焦和焦油產(chǎn)率降低，氣體產(chǎn)率顯著升高，且熱解過程中氧化反應(yīng)越徹底，氧氣與碳、焦油、可燃性氣體發(fā)生反應(yīng)生成更多的CO2、CO和H2O；流化床中的高溫促進(jìn)了焦油的二次裂解和輸送

3、床半焦對焦油的重整，使 H2、CH4等氣體產(chǎn)率增加；隨輸送床熱解溫度的升高，焦油產(chǎn)率先升高后降低，半焦產(chǎn)率降低，氣體產(chǎn)率升高；停留時(shí)間延長，增加了焦油的二次裂解，致使焦油產(chǎn)率減少、氣體產(chǎn)率增加。(2)工藝條件：流化床中溫度為850℃(900℃或950℃)，半焦停留時(shí)間為180 s，過量空氣系數(shù)為0.15(0.2)時(shí)，流化床收集的半焦中固定碳含量都高于82%，符合蘭炭標(biāo)準(zhǔn)。(3)焦油組成：ER增大，焦油輕質(zhì)組分先增加后減少，ER=0.15

4、時(shí)達(dá)到最大；長停留時(shí)間和高溫有利于焦油中重質(zhì)組分被裂解成輕質(zhì)組分。
　　第二部分為多層床煤熱解提高油氣品質(zhì)的機(jī)理研究。利用兩段固定床對三層床煤依次經(jīng)過450℃低溫、650℃中溫和900℃高溫的分級(jí)熱解過程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，分別研究了上兩段中低溫和下兩段中高溫?zé)峤庀噜弮啥沃g的相互作用，揭示了多層床煤熱解提高油氣品質(zhì)的機(jī)理。通過中低溫?zé)峤獾南嗷プ饔?，焦油中輕質(zhì)組分(沸點(diǎn)低于360℃的餾分)含量增加，熱解氣中 CH4含量增加，H2含量減小