發(fā)布時間：2024-06-02 00:36

　　本文提出將煤熱解焦油原位催化裂解與乙烷水蒸氣重整過程耦合提高輕質(zhì)焦油產(chǎn)率的新工藝,并針對該煤熱解焦油原位提質(zhì)工藝過程的催化劑及反應(yīng)條件對焦油產(chǎn)率和組成的影響規(guī)律及機(jī)理進(jìn)行研究。在常壓固定床反應(yīng)裝置內(nèi),采用上層加煤、下層加催化劑,中間用石英棉隔開的形式,分別研究N₂和C₂H₆/H₂O混合氣氛下催化劑種類、催化劑中Ni負(fù)載量、催化劑用量以及反應(yīng)溫度等對平朔煤熱解過程焦油和氣體產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明,在650℃不加催化劑的乙烷和水蒸氣氣氛下的煤熱解(CP-E&S)過程的焦油產(chǎn)率達(dá)到最高值18.8wt.%。使用的四種催化劑(Char,AC,Co/AC,Ni/AC)中Ni/AC對焦油輕質(zhì)化效果最佳,輕質(zhì)焦油含量達(dá)到71.5 wt.%,產(chǎn)率13.2 wt.%,相比提質(zhì)前(不加催化劑)分別提高了55.4%和53.4%。此外,Ni/AC的金屬負(fù)載量為10 wt.%且煤與催化劑質(zhì)量比為0.2時提質(zhì)效果最佳。為認(rèn)識提質(zhì)焦油的結(jié)構(gòu)和組成的變化,利用模擬蒸餾、核磁共振(NMR)、氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS)等方法...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1Fuchs煤結(jié)構(gòu)模型[11]

Fuchs模型是1942年由德國科學(xué)家W.Fuchs提出的首個煤分子結(jié)構(gòu)模型,后由Chermin等人完善,其結(jié)構(gòu)如圖1.1所示[11]。模型主體為芳香結(jié)構(gòu),其外圍分布著大量的含氧官能團(tuán)和縮合芳香環(huán),大多通過脂環(huán)和雜環(huán)結(jié)構(gòu)連接。但此模型結(jié)構(gòu)的表面官能團(tuán)分布缺少科學(xué)依據(jù)支持,且官能團(tuán)....

圖1.2Domazetis煤結(jié)構(gòu)模型片段[12]

Domazetis模型是21世紀(jì)初期由澳洲研究者G.Domazetis根據(jù)褐煤的元素組成、碳分布和官能團(tuán)分布等關(guān)聯(lián)信息構(gòu)建的一種新型褐煤分子結(jié)構(gòu)模型,分子式為C258H256N2O78S,該模型的主要片段如圖1.2所示[12]。該褐煤模型主要由脂肪鏈烴、環(huán)烷烴和醚鍵等化學(xué)鍵連接構(gòu)....

圖1.3修正后的煤熱解機(jī)理示意圖[18]

目前已廣泛認(rèn)同煤熱解過程符合自由基反應(yīng)機(jī)理[14],煤大分子結(jié)構(gòu)內(nèi)的-CH2-,-O-,-S-等弱鍵斷裂可產(chǎn)生自由基,其經(jīng)過重排碰撞后形成最終熱解產(chǎn)物。He等[14]在對四種不同煤化程度的煤樣進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)所得焦油和半焦中均含有高濃度的自由基,并且在高于623K的溫度下具有....

圖1.475t/h循環(huán)流化床煤分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)裝置[23]

國內(nèi)目前已進(jìn)行工業(yè)化示范的熱解提質(zhì)技術(shù)工藝主要包括加熱方式為氣體熱載體的多段回轉(zhuǎn)爐熱解工藝(MRF)、帶式爐工藝、LCC工藝以及加熱方式為固體熱載體的固體熱載體法干餾工藝(DG)、煤拔頭工藝(BT)、循環(huán)流化床分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)工藝(CFB)等。圖1.4為在安徽淮南投建運(yùn)行的規(guī)模為7....

本文編號：3986599