流化床中低階煤熱解產物分布和特性研究.pdf

1、我國的低階煤儲量豐富，約占煤炭儲量的50％。低階煤普遍具有揮發(fā)分高、化學反應性好等特點，是理想的化工、冶金原料?，F(xiàn)有低階煤利用技術主要為燃燒或氣化，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，系統(tǒng)研究了復合流化床煤熱解獲取高品質半焦(蘭炭)和油氣的工藝條件及產物分布，并對多層床煤熱解提高油氣品質的機理進行了模擬實驗研究，以期為低階煤熱解氣化新工藝的建立提供基礎數(shù)據(jù)。具體的研究內容及獲得的主要研究結果有以下兩部分：
　

2、　第一部分為復合流化床低階煤熱解氣化工藝條件與產物分析研究?？疾炝诉^量空氣系數(shù)(ER)、流化床氣化溫度、輸送床熱解溫度、停留時間、進料位置對低階煤熱解氣化產物分配及特性的影響。揭示制備蘭炭要求的工藝條件，同時聯(lián)產高品質焦油和熱解氣。結果表明：(1)產物分布：ER增加，半焦和焦油產率降低，氣體產率顯著升高，且熱解過程中氧化反應越徹底，氧氣與碳、焦油、可燃性氣體發(fā)生反應生成更多的CO2、CO和H2O；流化床中的高溫促進了焦油的二次裂解和輸送

3、床半焦對焦油的重整，使 H2、CH4等氣體產率增加；隨輸送床熱解溫度的升高，焦油產率先升高后降低，半焦產率降低，氣體產率升高；停留時間延長，增加了焦油的二次裂解，致使焦油產率減少、氣體產率增加。(2)工藝條件：流化床中溫度為850℃(900℃或950℃)，半焦停留時間為180 s，過量空氣系數(shù)為0.15(0.2)時，流化床收集的半焦中固定碳含量都高于82%，符合蘭炭標準。(3)焦油組成：ER增大，焦油輕質組分先增加后減少，ER=0.15

4、時達到最大；長停留時間和高溫有利于焦油中重質組分被裂解成輕質組分。
　　第二部分為多層床煤熱解提高油氣品質的機理研究。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℃高溫的分級熱解過程進行模擬實驗，分別研究了上兩段中低溫和下兩段中高溫熱解相鄰兩段之間的相互作用，揭示了多層床煤熱解提高油氣品質的機理。通過中低溫熱解的相互作用，焦油中輕質組分(沸點低于360℃的餾分)含量增加，熱解氣中 CH4含量增加，H2含量減小