低阶煤热解及其半焦气化实验研究

摘要

针对现有的煤热解气化工艺的技术缺陷,提出了一种新型的循环流化床热解气化耦合工艺概念设计.为了绐上述工艺过程的开发提供基础数据,搭建了一套固定流化床实验装置并进行了补连塔、红沙泉、东明和胜利煤的热解及其半焦的气化实验.实验结果表明:煤种是影响热解和气化效率的根本因素;与原煤直接气化相比,耦合工艺可以同时制备高品位合成气和煤焦油,更具有原子经济性和先进性;亚毫米级样品的粒度对热解过程无影响;在H2O(g)气氛下,原煤600°C热解20min即可获得最高的焦油产率;半焦900°C、H2O∶O2=4∶1、气化20min即可获得较高的合成气产率及有效碳转化率;流化气中O2含量可以调节合成气产物分布;H2O(g)可以提高气化剩余物的催化活性,进而在共热解过程中促进脱羧和脱氢反应的进行.