煤炭無焦油炭化研究.pdf

1、“能源，環(huán)境，發(fā)展”是當(dāng)今人類所面臨的三大主題，能源的合理開發(fā)與利用將直接影響環(huán)境保護(hù)和人類社會的可持續(xù)發(fā)展。煤是我國主要能源，也是能源的未來，但是煤炭正面臨著激烈的挑戰(zhàn)，特別是在環(huán)境領(lǐng)域。所以必須加快我國能源結(jié)構(gòu)的主動適應(yīng)和調(diào)整，大力發(fā)展煤炭的科學(xué)、高效和潔凈利用。
　　基于我國“以煤為主”的能源資源和氫能源的燃燒值高、清潔無污染、可再生等顯著優(yōu)點，本實驗室提出一種新型煤制氫技術(shù)，具體的流程為：氧化亞鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣，氧化

2、亞鐵被氧化為四氧化三鐵；四氧化三鐵在一氧化碳作用下還原成氧化亞鐵并同時產(chǎn)生二氧化碳；反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳與碳材料反應(yīng)生成一氧化碳。
　　本論文通過研究煤的無焦油炭化技術(shù)，實現(xiàn)煤炭能源的清潔利用，即將煤炭直接分解為清潔燃料和無機炭，后者可作為制氫工藝中生產(chǎn)一氧化碳的碳源，從而實現(xiàn)以煤換氫的連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。煤炭化的主要產(chǎn)物是無機炭、焦油和煤氣。煤氣具有較大的熱值，可分離加以利用或為制氫流程供熱，而焦油可利用價值不高，且危害性極大，所以本

3、實驗的研究目的是盡量降低焦油的產(chǎn)率，同時改善煤氣的品質(zhì)，最大限度地實現(xiàn)煤炭的潔凈高效利用。實驗中利用自行設(shè)計加工的三段加熱式豎式管式爐，選用三種不同類型的煤：褐煤、焦煤和瘦煤，主要考察反應(yīng)溫度、升溫速率、添加不同催化劑等因素對的煤炭化產(chǎn)物的影響，分別選擇最佳的工藝條件。
　　鎳基催化劑是煤焦油催化裂解的有效催化劑。實驗中制備了各種添加不同金屬（鎂、鑭、鉬、鈰等）的新型鎳基催化劑，實驗表明：添加助劑Mg和La的鎳基催化劑效果最顯著，