煤热解机理研究新进展

本文综述了国内外在煤热解机理方面研究的新进展。主要包括新近有关煤热解气、液产品的形成和逸出机理，煤热解过程中表征特性参数的理论与模型（如大分子网络模型、ＦＧ－ＤＶＣ模型和交联理论），在此基础上提出煤热解机理研究的建议和看法。     

陕北油房梁煤与生物质共热解研究

在N2气氛下,利用热重分析仪对生物质与陕北油房梁煤混合热解特性进行研究,重点考察了生物质混掺比对煤热解的影响。结果表明:相同升温速率下,生物质与煤在热解过程中表现出明显不同的热解特征;生物质与煤以不同掺混比进行共热解时,得到的共热解曲线分段呈现出生物质与煤单独热解的特性,且热解残余固体量与掺混比呈线性关系;此外,对比混合物共热解的实际特征曲线与理论计算曲线,发现实际DTG曲线也与理论计算的DTG曲线基本重合。从上述结果可预测,在热重反应器同步升温情况下,生物质与煤在共热解过程中不存在协同作用。     

煤热解技术现状及研究进展

介绍了我国现在主要使用的煤热解技术,比较集中技术的优势和劣势,简单的讲解了煤热解的原理。从两方面着手研究,一方面是热解原料,另一方面是热解反应的要求。总结出相应因素影响煤热解的程度和过程。此外分析了催化剂与煤热解反应的关系。创新研发出新工艺,实现提升转化率和焦油率的转化水平。     

焦炉气气氛下煤加氢热解研究进展

煤－焦炉气共热解是力图降低传统煤加氢热解工艺投资和工业运转 和的新工艺，近年来已引起人们广泛注意。本文平述了近期国内外利用焦炉气代替氢气作煤加氢热解反应气工艺的可行性以及热解温度和焦炉气组分对热角产品影响方面的研究进展。     

提高煤加氢热解焦油产量的途径分析

结合煤加氢热解最新研究进展，从煤加氢热解焦油形成机理出发，综合论述了提高热解焦油产量的６条途径和方法。提出煤－焦炉气催化加氢热解的新构想，以期实现“煤→热解煤气内循环→焦油”新工艺。     

基于Aspen Plus的褐煤热解过程模拟

以高水分褐煤为例,介绍了利用Aspen Plus化工流程模拟软件建立煤热解过程简化模型的方法及步骤.阐述了CPD模型模拟参数的设置过程,并利用Aspen Plus软件对煤热解过程进行了模拟计算,将得出的模拟值与实际值进行了比较.同时,对煤热解模拟过程及结果进行了分析,给煤热解过程的工艺开发和工艺优化提供了参考依据.     

一种新的煤脱硫方法——加氢热解

大气中的二氧化硫是造成酸雨污染的最主要因素。有效脱除煤中的硫，控制二氧化硫的排放量是洁净利用高硫煤的关键。加氢热解是一种新的、具有很大潜力的煤综合利用途径和有效的脱硫方法。一系列的研究表明：加氢热解可以脱除煤中９０％以上的硫，同时可获得有广泛用途的煤气、焦油和半焦产品。加氢热解过程中，不同形态硫的变迁以及矿物质与硫之间的相互作用研究，对于脱除煤中的硫有重要的理论指导意义。     

低阶煤催化热解研究进展

煤热解是煤热转化过程中最先和必经的阶段,受热分解为煤气、焦油及半焦/焦炭三相产品.基于煤(催化)热解可实现低阶煤的高效分质利用,对煤催化热解机理、不同种类催化剂及在煤热解中的应用、煤催化热解的影响因素进行了阐述,同时对低阶煤催化热解的发展进行展望,期望开发出煤热解反应条件温和化、热解转化率更高、热解焦油轻质化及可对目标...     

煤热解制焦油的工艺研究进展

煤热解是一种重要的煤炭分质利用技术,中低温热解焦油是制取液体燃料和化学品的重要原料。本文从对煤进行预处理、改变热解气氛、催化热解与催化加氢热解、煤与其它物质共热解、新型耦合热解工艺等方面综述了煤热解制焦油的工艺研究进展,探讨了影响煤热解过程焦油产率的因素及机理,并对各工艺进行了评价。     

低阶煤热解増油技术的研究现状与趋势

煤热解及热解产物深加工是实现煤的清洁高效利用的有效途径,具有重要的理论和战略意义。结合煤热解最新研究动态,从煤热解机理出发,论述了提高煤焦油产量的5种因素,提出今后应加强煤热解增油技术开发及煤热解产品深加工,提高煤分质分级利用的附加值。     

温度梯度与产物流动对先锋褐煤热解产物分布的影响

通过两段固定床反应器分离了煤热解和二次反应过程,模拟了传统外热式固定床反应器和外热式内构件固定床反应器内挥发性热解产物流动与固相反应颗粒间的相互作用,研究了不同温度的半焦对先锋褐煤热解产物分布和品质的影响。结果表明：当半焦的温度在500～900℃时,焦油发生剧烈的二次反应,热解气收率增加,焦油收率大幅下降,H/C同时大量降低且均低于空白样,油品质下降;在100～400℃半焦作用下,焦油发生轻微的二次反应,热解气收率略微增加,焦油收率缓慢下降,但H/C均高于空白样,油品质提升。该结果验证内构件外热式固定床反应器热解产生的焦油具有更高的收率及品质。     

Coal flash pyrolysis: 1. An indication of the olefin precursors in coal by CP/MAS 13C n.m.r. spectroscopy

The results reported indicate that the low molecular weight olefins (ethylene, propylene and butadiene) which are major gaseous hydrocarbon products of flash pyrolysis of coal derive from the same precursors in coal, whereas methane, benzene and other pyrolysis products are mainly formed from different components in the coal. CP/MAS ¹³C n.m.r. spectra suggest that the olefin precursors are long-chain polymethylene structures (chemical shift 31 ppm), either chemically bound or mechanically trapped in the coal and thus not solvent-extractable.     

Investigation on initial stage of rapid pyrolysis at high pressure using Taiheiyo coal in dense phase

Rapid pyrolysis of Taiheiyo coal was investigated with a laboratory-scale batch type reactor (BTR), which was specially developed to study various gasification processes at the conditions close to an industrial entrained bed gasifier. The experiments were carried out in helium at 1073 K, 7.1 MPa, varying reaction times from 1 to 80 s and coal/gas ratios in the range of 0.41-1.65 g/l. Extents of pyrolysis and profiles of product formation were discussed based on the results of char yield, gas and tar formation characteristics. It was observed that reaction of pyrolysis was significantly affected by coal/gas ratio. At high coal/gas ratios, pyrolysis was found to be retarded at initial stage. Pyrolysis products can be roughly divided into two groups. One is the ultimate products such as methane, carbon oxides, hydrogen, and benzene and the other is the intermediate products such as ethylene and toluene. Heat supply inside BTR was examined and the influence of thermal properties of atmospheric gases was investigated by carrying out pyrolysis in nitrogen and by comparing the results with that in helium. As a result, the heat capacity of atmospheric gas has less influence on pyrolysis process whereas heat conductivity of atmospheric gas as well as mixing conditions of gas and coal sample significantly affect the pyrolysis reaction.     

水分对神东煤热解产物分布的影响

为考察原料煤中水分对神东煤热解产物分布的影响,通过格金试验和固体热载体小试试验研究了神东煤中水分对热解特性的影响,得到神东煤在不同水分下热解产物的分布规律。格金试验表明,水分对神东煤热解产物中焦油和热解气收率有显著影响。随着水分降低,神东煤热解产物中焦油收率从9.98%降至4.92%,热解气收率从8.47%上升至11.07%,热解水收率从2.74%上升到5.94%。小试试验结果与格金试验趋势基本相同。随着原料煤中水分的降低,焦油收率下降,热解气收率上升;未经干燥的原煤在不同温度下热解的焦油收率比干燥后煤样平均高2.17%,热解气收率平均低1.58%。热解温度对H2和CO比例影响较大,对其他气体比例影响较小。研究结果表明,水分对神东煤的热解过程及其热解产物分布有显著影响,热解原料煤中水分的增加有利于抑制神东煤热解水和热解气的生成,提高焦油收率,因此有望通过控制原料煤中的水分来调节热解产物的分布。     

不同热解终温对化产品收率的影响

为了研究不同热解终温对低阶煤热解产品产率及性质的影响,在750,800,850℃的热解温度下,利用1 kg热解和化产品回收装置对煤样进行了模拟热解实验研究。结果表明:3个温度所得兰炭都属于V-1级和FC-1级,750℃时兰炭产率、Vd均较高。气相产物中,H2和CO含量均较高,3个温度中的H2产量均大于40.00%,且850℃含量最高;CO则在750℃时取得最大值(17.14%)。最后对热解化产品的组成及收率进行了分析测定。为了更好地指导生产,对化产品收率及性质的预测应在理论研究的基础上,结合模拟热解实验研究。     

半焦基催化剂裂解煤热解产物提高油气品质

利用上段热解下段催化的两段固定床反应器,针对府谷煤研究了半焦和半焦负载Co催化剂对煤热解产物的催化裂解效果。结果表明,半焦和半焦负载钴对热解产物催化裂解后,热解气收率增加,焦油收率降低,但焦油中沸点低于360℃的轻质组分含量提高,轻质焦油收率基本保持不变或略有增加。与煤在600℃直接热解相比,在热解和催化温度均为600℃,采用煤样质量20%的半焦为催化剂时焦油中轻质组分质量含量提高了约25%,轻质组分收率基本不变,热解气体积收率增加了31.2%;在热解温度600℃,催化温度500℃时,采用煤样质量5%的半焦负载钴催化剂,焦油中轻质组分质量收率和含量分别提高了约8.8%和28.8%,热解气体积收率增加了21.5%。煤热解产物的二次催化裂解的总体效果是将焦油中重质组分转化为轻质焦油和热解气。     

煤热解活性及气相产物释放的关联性分析

煤热解产物分布及热解活性与煤的组成和结构密切相关,热解过程中的工艺条件也会对其产生影响;本文通过对煤样内在因素(组成特性)和热解过程的外在因素(工艺条件)考察,探讨各因素对煤热解活性及气相产物释放规律的影响.     

矿物质对高碱煤显微组分热解特性的影响

利用固定床热解炉和热重分析仪研究了沙尔湖煤显微组分的热解特性和产物产率,考察了酸洗处理对热解产物和动力学参数的影响。结果表明：经浮沉实验发现镜质组富集于S2（密度为1.4～1.5g/cm³浮选煤样）中,惰质组富集于S3（密度为>1.5g/cm³浮选煤样）中,其中S3所含硅铝酸盐类矿物显著高于S2。且碱及碱土金属（alkali and alkaline earth metals, AAEM）多以可溶性形式存在,经酸洗处理后剩余矿物质主要为石英、高岭土及硅酸盐类。在选用不同煤样进行热解特性分析发现,碱及碱土金属的存在会抑制热解主反应阶段的挥发分释放,而在二次脱气阶段,AAEM矿物质则会提高挥发分的释放速率。且在热解实验中发现,AAEM在热解中会充当煤大分子结构的交联点,降低热解焦油产率。对比不同显微组分发现,惰质组热稳定性更强,镜质组中烷烃侧链较多,芳香度较小,更易受热断裂。采用Doyle积分法确定了沙尔湖煤热解反应的动力学参数。