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西安石油大学:张君涛教授——CH4气氛在煤中低温热解阶段对焦油产率和质量的影响

来源:环球体育app下载官网           发布日期:2022-03-15 09:55:41     |     浏览次数:58

  以煤热解进程中焦油各个馏分和组分肯定质量收率的视点,比照剖析了反响气氛和温度对煤热解焦油的馏分散布和组成的影响,然后进一步知道了CH4 气氛对煤中低温热解阶段(400 ~700 ℃) 焦油生成的影响。

  煤炭是我国首要的一次能源。因为煤的高度复杂性和对煤的认知深度缺乏,使得煤炭加工使用并不充沛。将煤炭进行热解获取初级燃料和化工原料是重要的煤分质高效洁净转化技能。近年来,国内多种中低温煤热解工艺先后进行中试扩大或工业化演示,但存在焦油产率低、焦油中重质组分(沸点360℃以上组分)含量高、油尘别离困难等问题。

  热解气氛是影响煤热解进程产品散布和组成的重要因素。煤在氢气气氛下热解对焦油产率及其质量的进步有显着作用,且具有显着的脱硫脱氮作用。但煤加氢热解工艺需求氢气作为反响气而且反响压力较高,运转和出资本钱高,导致其开展研讨仍处于中试阶段。因而,寻觅廉价的富氢气体替代纯氢作为反响气,成为煤热解工艺重要的研讨方向。

  富氢气体可调控煤热解产品组成,深化知道这一进程中产品的调控机制可有用促进工艺的优化及其产业化。笔者以淖毛湖固定床反响设备在N2,H2和CH4气氛下,不同温度条件进行煤热解试验,经过比照煤热解反响气氛和温度对焦油产率、焦油的馏分散布和焦油的组成的影响,充沛知道CH4气氛对煤中低温热解阶段(400~700℃)焦油产品的影响。

  结果表明:当煤热解温度高于600℃时,CH4气氛可进步煤热解的焦油产率。在600℃时,CH4气氛下焦油产率略高于N2气氛下的焦油产率。在650℃时,CH4气氛下焦油产率显着高于N2气氛下的焦油产率,低于H2气氛下的焦油产率。

  模仿蒸馏结果表明煤热解进程中,轻油和萘油的生成会集在450℃以下,洗油和沥青的生成会集在600℃以下, 酚油和蒽油的生成别离会集在500和550℃以下。当温度高于600℃时,CH4气氛有利于蒽油的生成;当温度高于650 ℃时,CH4 气氛有利于焦油中各个馏分的生成,其间轻油和酚油馏分的进步最为显着,轻油的含量高于H2气氛下轻油的含量,而酚油的含量与H2气氛下酚油的含量根本相同。

  GC/MS结果表明煤热解进程中,脂肪烃、烯烃、脂类和醇类化合物的生成首要会集在450℃以下,芳烃和酚类化合物的生成首要会集在600℃以下。当温度高于600℃时,CH4气氛有利于酚类和醇类化合物生成;当温度高于650℃时,CH4气氛有利于脂肪烃、芳烃、烯烃、酯类和醇类化合物的生成,其间酚类化合物的含量进步最为显着,但稍低于H气氛下酚类化合物的含量。当温度高于600℃时,CH4可认为煤热解自由基供给氢和CHx自由基,参加到煤热解自由基的安稳和初级蒸发分的二次反响。

  张君涛,男,1971年8月出世,甘肃省天水人,博士,教授,硕士生导师。作为榜首完成人获陕西省教育作用特等奖、中国石油教育学会高级教育教育作用特等奖、中国石油和化工教育教育作用二等奖各1项,宣布学术论文50余篇,获授权发明专利3项、实用新型专利2项,主编出书“十二五”高级教育规划教材1部、专著1部,屡次荣获西安石油大学教育质量奖、优秀教师、师德先进个人等称谓。

  掌管开发的常减压蒸馏等多套炼油化工工艺设备的技能标定软件,在多家炼化公司得到了杰出使用;改善了当时典型的甲醇双效精馏工艺,提出了更具节能作用的五塔多效甲醇精馏新工艺。系统研讨了乙烯齐聚制α-烯烃的多种负载型分子筛催化剂及其多相催化系统,开发了原理简略、技能老练、脱硫率高、出资较低的催化裂化液化气无碱深度脱硫组合工艺技能。根据相界面更新与调控理论开发的PDV锥形导向浮阀,因为其共同的结构设计,使其具有优异的活动导向功能和传质功能,在石油及煤化工别离进程中得到了广泛而杰出的使用。

  张君涛,石润坤,牛犇,等. CH4 气氛在煤中低温热解阶段对焦油产率和质量的影响[J]. 煤炭学报,2021,46(1):292-299.

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