一种宁夏煤热解及半焦气化模拟研究

发布时间：2016-11-23 04:48

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《大连理工大学》 2012年

一种宁夏煤热解及半焦气化模拟研究

袁辉峰  

【摘要】：本文以一种宁夏长焰煤作为原料煤,对其进行固定床热解实验,研究常压下热解温度对焦油产率的影响。以固定床热解实验的结果作为参考,进而对其进行大工固体热载体煤热解实验,考察采用DG技术进行热解的最佳温度,并对热解产物进行分析研究。此外,对热解焦油进行处理,并对分离出的族分进行GC-MS分析。最后,对最佳温度点的半焦进行气化模拟研究,并分析半焦气化的影响因素。 实验用宁夏长焰煤的固定床热解实验可知：随着热解温度升高(460～560℃),宁夏长焰煤的焦油产率先增加后降低,半焦产率则持续降低。当热解温度为520℃时,焦油产率达到最大值7.09wt%(d)。这为后续进行的宁夏长焰煤的固体热载体煤热解实验提供一定的参考。 实验用宁夏长焰煤的固体热载体煤热解实验表明：其焦油产率随着热解温度升高(490～550℃)而呈现出与固定床热解实验相似的规律,当热解温度为520℃时,焦油产率达到最大值4.64wt%(ar)。半焦产率由64.59%减少为56.15%,煤气产率则由6.74%增加到12.71%。从多产焦油的角度考虑,520℃为最佳热解温度,这与固定床热解实验得到的最佳热解温度相符合。通过对520℃煤焦油进行分析可知,310℃前馏出物为68%,焦油中灰分为0.1%,说明DG热解技术制备的宁夏长焰煤的低温煤焦油的油质轻,是进一步深加工利用的良好原料。 宁夏长焰煤的低温热解焦油经过酸碱洗-柱层析实验处理,将焦油分离为酸性族分、碱性族分、脂肪族分、芳香族分和极性族分,并对得到的5个族分分别进行GC-MS分析,分析结果表明：酸性族分主要是由苯酚衍生物及萘酚衍生物组成；碱性族分主要由吡啶衍生物、苯胺衍生物、喹啉衍生物和吲哚衍生物组成；脂肪族分主要由烷烃、烯烃及环烷烃组成；芳香族分主要由苯衍生物、呋喃衍生物、萘衍生物、茚衍生物、噻吩衍生物及主要的PHAs组成；极性族分主要由酮类化合物组成。 对宁夏长焰煤热解温度为520℃的半焦(热解温度520℃时,此煤种DG法热解焦油产率最高)分别建立半焦Texaco气化模型和Shell气化模型模拟气化过程,分析结果表明：氧焦比和水焦浆浓度是影响Texaco气化的主要因素。氧焦比和蒸汽焦比是影响Shell气化的主要因素。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TQ530.2
【目录】：

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