中国西部弱还原性煤热解与加氢热解性质研究

摘要

本论文以研究西部弱还原性煤热解性质为目标，主要研究了热解终温和升温速率对西部弱还原性煤在氮气和氢气气氛下的热解性质的影响。论文主要研究内容和结果如下： 在热重分析仪上考察了神东煤、灵武煤和哈密煤三种西部弱还原性煤和平朔煤(作为参照)、及其显微组分的热解反应性。实验结果表明：煤的惰质组含量越高，460℃左右的最大失重速率越小，而且最大失重速率对应的温度向高温区移动：710℃左右，西部弱还原性煤都有一个明显的失重峰，但平朔煤该峰不明显；升温速率越大，煤的失重量越小，并且煤的热解失重速率峰出现的温度越高。 在固定床热解反应器中研究了氮气气氛下热解终温对神东煤、灵武煤、哈密煤和平朔煤热解产物分布的影响。研究结果表明，相同温度下，西部弱还原性煤的焦油产率比平朔煤的焦油产率低。随着温度的升高，平朔煤和神东煤的焦油产率先增大后减小，650℃时达到最大值，分别为17.1 wt．％daf和14.4 wt．％daf。灵武煤和哈密煤的焦油产率随温度的升高变化不大，焦油产率维持6 wt．％daf到9 wt．％daf之间。600℃之前，热解气体量较少，600℃以后，气体产率随温度的升高迅速增加。相同温度下，西部弱还原性煤的半焦产率比平朔煤的半焦产率高。 在固定床反应器中研究了加氢条件下热解(加氢热解)终温对神东煤、灵武煤、哈密煤和平朔煤热解产物分布的影响。结果发现，相同温度下，与热解结果类似，西部弱还原性煤加氢热解的焦油产率比平朔煤的焦油产率低，半焦产率比平朔煤的半焦产率高。随着温度的升高，平朔煤的焦油产率先增大后减小，650 ℃时达到最大值，19.8wt．％daf，而西部弱还原性煤的焦油产率呈现近线性增大的趋势。随着温度的升高，四种煤气体量近线性增加。

目录

文摘

英文文摘

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引 言

1文献综述

1.1弱还原性煤

1.2煤的综合利用

1.2.1煤热解工艺

1.2.2煤气化工艺

1.2.3煤加氢热解工艺

1.2.4煤直接液化工艺

1.2.5煤制其它化工产品的工艺

1.3煤热解研究的方法和技术

1.4煤热解研究对煤炭加工的意义

1.5选题依据和研究内容

1.5.1选题

1.5.2研究内容

2实验设备与方法

2.1煤样的选择和预处理

2.2煤热解设备

2.3产品分析

2.3.1半焦的分析

2.3.2热解气体的分析

2.4产物收率计算

3煤样分析

3.1原煤的煤质分析

3.2煤显微组分富集物的煤质分析

3.3煤的灰成分分析

4煤及其显微组分的热重分析

4.1实验部分

4.2结果与讨论

4.2.1四种原煤的热重比较

4.2.2显微组分富集物的热重分析

4.2.3原煤不同升温速率的热重比较

4.2.4煤及其显微组分富集物的热重比较

4.3本章小结

5固定床中煤热解研究

5.1实验部分

5.2结果与讨论

5.2.1焦油产率分析

5.2.2热解气体分析

5.2.3半焦分析

5.3本章小结

6固定床中煤加氢热解研究

6.1实验部分

6.2结果与讨论

6.2.1焦油产率分析

6.2.2热解气体分析

6.2.3半焦分析

6.3本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢