新疆侏羅紀(jì)煤炭資源豐富,預(yù)測資源量居全國首位,低變質(zhì)煙煤占預(yù)測資源量的80%,主要用作動力煤,利用方式粗放。新疆地區(qū)干旱缺水,發(fā)展高附加值、節(jié)約水資源的煤化工產(chǎn)業(yè)是實現(xiàn)區(qū)內(nèi)煤炭資源可持續(xù)健康發(fā)展的有效途徑之一,本文旨在為新疆侏羅紀(jì)煤的高效、潔凈利用提供第一手基礎(chǔ)資料。本文系統(tǒng)分析了小紅溝侏羅紀(jì)煤的煤質(zhì)特征與煤巖特性,通過基礎(chǔ)煤質(zhì)分析確定了該煤的加工利用方向,對手選鏡煤和絲炭單組分進行了對比分析,理清了兩者的性質(zhì)特點及差異。通過重液分離法確定的小紅溝煤不同顯微組分最佳分離密度級為:鏡質(zhì)組小于1.31g/cm~3,惰質(zhì)組1.31-1.47g/cm~3;以潤濕性等煤巖組分物理化學(xué)性質(zhì)差異為主體,參考浮選產(chǎn)率和組分富集率等參數(shù),探究了充氣量、轉(zhuǎn)速、礦漿濃度、捕收劑用量、起泡劑用量等5種單因素對浮選綜合效率的影響,確定了煤巖組分的最佳浮選工藝條件是:充氣量0.25m~3/(m~2.min),轉(zhuǎn)速2000rpm,礦漿濃度40g/L,捕收劑用量1600g/t,起泡劑用量160g/t。最佳條件下浮物產(chǎn)率為61.31%,浮物中鏡質(zhì)組含量為80.79%,浮選綜合效率為30.34%。根據(jù)小紅溝煤的煤炭特性,認(rèn)為以提高焦油產(chǎn)率為核心的低溫?zé)峤馐翘岣咂淅眯实挠行緩�。對小紅溝煤進行了低溫?zé)峤鈱嶒?探討了煤的組分組成、煤的預(yù)處理及熱解工藝等三類因素對焦油產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明,熱解原料中鏡質(zhì)組含量影響顯著,鏡質(zhì)組富集煤的焦油產(chǎn)率比原煤提高2.47%;預(yù)處理中溶脹影響明顯,比未處理原煤提高4.6%;熱解工藝中影響較大的是熱解終溫和催化劑,分別使焦油產(chǎn)率較原煤提高0.57%和0.77%。對影響熱解的主要因素正交實驗分析發(fā)現(xiàn),影響焦油產(chǎn)率主要因素大小順序為:溶脹熱解終溫升溫速率催化劑超聲波保溫時間,最佳工藝參數(shù)是:NMP+EDA溶脹36h,熱解終溫570℃,升溫速率12℃/min,催化劑1:20,超聲波處理15min,保溫時間18min。在此條件下,煤樣焦油產(chǎn)率為16.76%,較原煤提高7.63%。對小紅溝原煤和熱解半焦比較分析發(fā)現(xiàn):低溫?zé)峤庵饕摮嗽汉顽R煤中脂肪氫和烷基化官能團,而絲炭中的碳氧結(jié)構(gòu)會有一定減少,熱解后芳香度增加;鏡質(zhì)組富集物較原煤和惰質(zhì)組富集物熱解活性高;溶脹能脫除與低溫?zé)峤忸愃频墓倌軋F,還能降低煤的芳香度,使煤總體活性增強,可獲得較多的焦油產(chǎn)物;化學(xué)處理較物理處理原煤對熱解焦油產(chǎn)率影響更加顯著。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TQ530.2
【部分圖文】：

圖 1.1 新疆煤炭資源分布圖Fig.1.1 Distribution of coal resources in Xinjiang要為早中侏羅世，石炭二疊紀(jì)、三疊紀(jì)含煤地層層數(shù)多，厚度穩(wěn)定，埋藏較淺，地質(zhì)構(gòu)造比較簡、不粘煤、弱粘煤）為最多，占預(yù)測總儲量的 8

煤巖顯微組分的應(yīng)用Fig.1.2Theapplicationofcoalmacerals

從小紅溝煤累積粒度曲線知：物料的粒度組成情況可由曲線的形狀大致判斷出來，對于正累積的粒度曲線性質(zhì)可知，曲線向左下方凹進，則表明物料中細(xì)粒級含量較多。由小紅溝煤累積灰分曲線知：粗粒級顆粒和細(xì)粒級顆粒灰分較高，而中間粒級顆粒的灰分較低，說明矸石易碎而原煤硬度較大，與原煤落下強度測定結(jié)果相符，實驗結(jié)果較準(zhǔn)確。對各粒級灰分加權(quán)后，所得的結(jié)果與原煤灰分差值小，實驗結(jié)果符合要求。2.3.4 發(fā)熱量分析對小紅溝原煤進行發(fā)熱量測定，煤樣干基高位發(fā)熱量測定結(jié)果為（Qgr.d）30.56MJ/kg，按照 GB/T 15224.3-2010《煤炭質(zhì)量分級》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，屬于高發(fā)熱量煤，可作為優(yōu)質(zhì)動力用煤使用。2.3.5 熱解和黏結(jié)成焦性分析對小紅溝煤進行熱解和黏結(jié)成焦性測定，評定結(jié)果見表 2.7。表 2.7 小紅溝煤熱解和黏結(jié)成焦性分析Table2.7 The analysis of pyrolysis and bonding of coke
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2860920