熱解氣催化活化促進(jìn)煙煤熱解研究.pdf

1、新疆煤炭資源儲(chǔ)量十分豐富,位居全國(guó)第一位,在新疆地區(qū)開展新型煤化工產(chǎn)業(yè)將助力西部經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。積極開展煤的分級(jí)轉(zhuǎn)化和清潔利用,對(duì)我國(guó)西部的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文首先采用等體積浸漬法制備了Co/MgO、Co/Al2O3、Fe/MgO、Fe/Al2O3、Ni/MgO和Ni/Al2O3催化劑。利用固定床反應(yīng)器研究了石河子煙煤在熱解氣氣氛下的催化熱解行為,考察熱解氣在催化劑作用下對(duì)煤熱解焦油產(chǎn)率、半焦產(chǎn)率、

2、輕重油比例以及焦油族組成的影響。并與相同條件下 N2氣氛、熱解氣氣氛熱解特性進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明:Co/MgO、Fe/MgO和Ni/MgO三種催化劑對(duì)煤在熱解氣中的熱解都有促進(jìn)作用,其中 Ni/MgO催化劑對(duì)提高焦油產(chǎn)率最明顯。在氣體流量為400mL/min,熱解溫度為550℃,Ni/MgO催化劑的條件下,焦油的產(chǎn)率為7.33％,與相同條件下 N2氣氛和熱解氣氣氛下熱解相比焦油產(chǎn)率分別提高了78%和42%。而Co/MgO催化劑對(duì)提高

3、輕油的作用較明顯。這表明熱解氣催化活化對(duì)煤熱解有較好的促進(jìn)作用,可抑制縮聚反應(yīng),提高焦油的產(chǎn)率和改善焦油的品質(zhì)。而Co/Al2O3、Fe/Al2O3、Ni/Al2O3加入之后由于催化劑容易積碳導(dǎo)致活性降低,所以對(duì)催化活化熱解氣提高焦油的產(chǎn)率作用并不明顯。
　　考察在Ni/MgO催化劑下不同工藝條件對(duì)熱解氣催化活化煤熱解的影響。結(jié)果表明:焦油的產(chǎn)率隨著熱解氣流量增大先升高后降低,在400mL/min時(shí)達(dá)到最大值。對(duì)于催化劑的裝填方式

4、,在煤層上方有利于提高焦油的產(chǎn)率;和煤混合起來(lái)可以提高輕油的比例,但降低焦油的產(chǎn)率;在煤層的下方時(shí)生成的煤焦油過多的發(fā)生裂解反應(yīng),不利于焦油的生成。Ni/MgO催化劑的還原溫度對(duì)熱解產(chǎn)物的影響不是特別明顯。熱解氣中的四種氣體對(duì)煤熱解都有影響均有促進(jìn)作用,通過氣相色譜分析表明不同氣體互相之間存在重整反應(yīng),而Ni/MgO催化劑對(duì)重整反應(yīng)有促進(jìn)作用。
　　通過柱層析處理將熱解得到的進(jìn)行輕油分離,將焦油分為脂肪族和非脂肪族(芳香族和極性)