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文檔簡介
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
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