富氫氣氛下煤催化熱解特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-29 08:32
我國(guó)富煤缺油少氣的能源形勢(shì)和嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)狀,要求煤炭進(jìn)行資源化、能源化以及高效低污染利用。浙江大學(xué)開(kāi)發(fā)的煤熱解燃燒技術(shù)是一種能解決能源短缺和環(huán)境污染的高效技術(shù),如若能實(shí)現(xiàn)定向熱解,提高熱解的焦油品質(zhì),將極大提高技術(shù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境效益。為此本文開(kāi)展了煤加氫催化熱解的實(shí)驗(yàn)研究,期望能夠提高煤氣、焦油的產(chǎn)率和品質(zhì)。首先制備了Ni負(fù)載量為2%、5%、8%、10%的Ni/Al2O3的催化劑,利用熱重紅外聯(lián)用儀(TG-FTIR)及快速裂解與色質(zhì)聯(lián)用儀(Py-GC/MS)對(duì)陜西延長(zhǎng)煙煤進(jìn)行加氫和催化熱解研究,并對(duì)催化劑和固體產(chǎn)物進(jìn)行了掃描電鏡(SEM)、比表面積(BET)、X射線衍射(XRD)表征,探討了升溫速率、氣氛、催化劑添加量對(duì)煤熱解特性的影響,同時(shí)采用Coats-Redfern法計(jì)算了不同工況煤熱解時(shí)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明:煤在CH4氣氛下熱解時(shí)700℃后失重曲線存在一個(gè)失重和增重的轉(zhuǎn)折點(diǎn);混合氣氛(H2和CH4)中過(guò)多的H2不利于熱解時(shí)揮發(fā)分的析出,但H2對(duì)CH4的炭化有抑制作用。根據(jù)活化能顯示的催化效果:5%Ni>10%Ni>8%Ni>2%Ni。在管式爐上考察...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
013年中國(guó)一次能源消費(fèi)占比
不僅提高了焦油產(chǎn)率和品質(zhì),還獲得了高熱值煤氣和高附加值產(chǎn)品,并達(dá)到煤分質(zhì)利用的目的,實(shí)現(xiàn)了資源利用最大化,具體工藝如圖1-8所示。2012年,浙江大學(xué)[33]申請(qǐng)公布了在流化床上進(jìn)行煤氣焦油半焦蒸汽的聯(lián)產(chǎn)熱解技術(shù),高溫半焦提供煤熱解所需的熱量,和煤一起在流化床熱解爐中熱解,得到煤氣和半焦,煤氣經(jīng)冷凝分離得到焦油和煤氣,焦油用于后續(xù)的深加工處理;煤氣一部分作為返回到熱解爐作為熱解氣,一部分處理凈化后作為燃料氣或原料氣合成化工產(chǎn)品;半焦一部分輸出半9
件下的加氧熱解相比,焦油產(chǎn)率可明顯得到提高,高達(dá)22.1% (以干燥無(wú)灰基計(jì)),實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器如圖1-9所示。1富a氣體 Z 、/ \催化劑層‘¢)? 運(yùn) _煤層\ /圖1-9煤熱解與富氧氣體芳構(gòu)化耦合反應(yīng)器法國(guó)的Djaidja[45]研究了 Ni/MgO,相對(duì)于直接轉(zhuǎn)換,可提高CH4的重整轉(zhuǎn)化率,同時(shí)減少積碳量。劉佳禾_制備N(xiāo)i/Al203催化劑(添加MgO助劍)作為煤在CH4和C02重整熱解時(shí)的催化剖,整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程在立式固定床上進(jìn)行,反應(yīng)器內(nèi)用石英棉分為兩層,上層放置催化劑,下層放置煤,恒溫?zé)峤?0分鐘,焦油最高產(chǎn)率可達(dá)32.2%,積炭量7.8% (以干燥無(wú)灰基計(jì))。大連理工大學(xué)[46_5e]通過(guò)對(duì)工藝方式的改進(jìn),催化劑制備方法的改變,以12
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]褐煤熱解半焦性質(zhì)研究[J]. 馬克富,劉文禮. 煤質(zhì)技術(shù). 2013(06)
[2]我國(guó)發(fā)展新能源的對(duì)策[J]. 舟丹. 中外能源. 2013(04)
[3]煤催化熱解技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 郝麗芳,李松庚,崔麗杰,柯婭妮. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2012(10)
[4]霍林河褐煤及其熱解焦油管式爐熱解試驗(yàn)研究[J]. 崔麗杰,李欣,李松庚,林偉剛. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2012(10)
[5]煤程序升溫與等溫?zé)峤馓匦约皠?dòng)力學(xué)比較研究[J]. 蔡連國(guó),劉文釗,余劍,岳君容,高士秋,許光文. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2012(03)
[6]煤分級(jí)利用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)及其發(fā)展前景[J]. 岑建孟,方夢(mèng)祥,王勤輝,駱仲泱,岑可法. 化工進(jìn)展. 2011(01)
[7]熱解溫度對(duì)型煤半焦氣化反應(yīng)活性的影響[J]. 吳鵬,朱書(shū)全,王娜,段慧,郭美玲. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2010(04)
[8]75t/h循環(huán)流化床多聯(lián)產(chǎn)裝置試驗(yàn)研究[J]. 方夢(mèng)祥,岑建孟,石振晶,王勤輝,駱仲泱. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(29)
[9]大同煤熱解和加氫熱解過(guò)程中產(chǎn)物生成規(guī)律的研究[J]. 劉全潤(rùn),胡浩權(quán). 河南化工. 2009(12)
[10]熱分解氣氛對(duì)流化床煤熱解制油的影響[J]. 張曉方,金玲,熊燃,汪印,劉云義,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2009(09)
博士論文
[1]煤熱解與甲烷二氧化碳重整耦合制油過(guò)程研究[D]. 劉佳禾.大連理工大學(xué) 2012
[2]甲烷低溫等離子體活化與煤熱解耦合過(guò)程研究[D]. 賀新福.大連理工大學(xué) 2012
[3]煤熱解與甲烷二氧化碳重整耦合過(guò)程中焦油的形成機(jī)理及組成分析[D]. 王鵬飛.大連理工大學(xué) 2011
[4]神東和平朔煤在不同反應(yīng)器中的熱解特性[D]. 吳波.大連理工大學(xué) 2009
[5]多級(jí)孔道沸石分子篩的合成、表征及催化應(yīng)用[D]. 方云明.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]淮南煤多聯(lián)產(chǎn)焦油催化加氫試驗(yàn)研究[D]. 王洪巖.浙江大學(xué) 2013
[2]多聯(lián)產(chǎn)煤焦油的蒸餾和加氫研究[D]. 余盼龍.浙江大學(xué) 2013
[3]改性13X催化劑上黃土廟煤熱解反應(yīng)特性研究[D]. 陳靜升.西北大學(xué) 2012
[4]金屬鹽類和金屬氧化物對(duì)煤熱解特性的影響[D]. 蘇文娟.浙江大學(xué) 2012
[5]陜北錦界煤和府谷煤的催化加氫熱解研究[D]. 馬燕星.西北大學(xué) 2011
[6]甲烷芳構(gòu)化與煤熱解耦合提高焦油產(chǎn)率研究[D]. 周遜.大連理工大學(xué) 2011
[7]神府煤在不同氣氛下的催化熱解反應(yīng)性研究[D]. 雷玉.西安科技大學(xué) 2010
[8]甲烷CO2重整與煤熱解耦合過(guò)程的焦油生成規(guī)律[D]. 王靜.大連理工大學(xué) 2007
[9]低中變質(zhì)程度煤的結(jié)構(gòu)特征及熱解過(guò)程中甲烷、氫氣的生成機(jī)理[D]. 段春雷.太原理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):2945341
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
013年中國(guó)一次能源消費(fèi)占比
不僅提高了焦油產(chǎn)率和品質(zhì),還獲得了高熱值煤氣和高附加值產(chǎn)品,并達(dá)到煤分質(zhì)利用的目的,實(shí)現(xiàn)了資源利用最大化,具體工藝如圖1-8所示。2012年,浙江大學(xué)[33]申請(qǐng)公布了在流化床上進(jìn)行煤氣焦油半焦蒸汽的聯(lián)產(chǎn)熱解技術(shù),高溫半焦提供煤熱解所需的熱量,和煤一起在流化床熱解爐中熱解,得到煤氣和半焦,煤氣經(jīng)冷凝分離得到焦油和煤氣,焦油用于后續(xù)的深加工處理;煤氣一部分作為返回到熱解爐作為熱解氣,一部分處理凈化后作為燃料氣或原料氣合成化工產(chǎn)品;半焦一部分輸出半9
件下的加氧熱解相比,焦油產(chǎn)率可明顯得到提高,高達(dá)22.1% (以干燥無(wú)灰基計(jì)),實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器如圖1-9所示。1富a氣體 Z 、/ \催化劑層‘¢)? 運(yùn) _煤層\ /圖1-9煤熱解與富氧氣體芳構(gòu)化耦合反應(yīng)器法國(guó)的Djaidja[45]研究了 Ni/MgO,相對(duì)于直接轉(zhuǎn)換,可提高CH4的重整轉(zhuǎn)化率,同時(shí)減少積碳量。劉佳禾_制備N(xiāo)i/Al203催化劑(添加MgO助劍)作為煤在CH4和C02重整熱解時(shí)的催化剖,整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程在立式固定床上進(jìn)行,反應(yīng)器內(nèi)用石英棉分為兩層,上層放置催化劑,下層放置煤,恒溫?zé)峤?0分鐘,焦油最高產(chǎn)率可達(dá)32.2%,積炭量7.8% (以干燥無(wú)灰基計(jì))。大連理工大學(xué)[46_5e]通過(guò)對(duì)工藝方式的改進(jìn),催化劑制備方法的改變,以12
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]褐煤熱解半焦性質(zhì)研究[J]. 馬克富,劉文禮. 煤質(zhì)技術(shù). 2013(06)
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[3]煤催化熱解技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 郝麗芳,李松庚,崔麗杰,柯婭妮. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2012(10)
[4]霍林河褐煤及其熱解焦油管式爐熱解試驗(yàn)研究[J]. 崔麗杰,李欣,李松庚,林偉剛. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2012(10)
[5]煤程序升溫與等溫?zé)峤馓匦约皠?dòng)力學(xué)比較研究[J]. 蔡連國(guó),劉文釗,余劍,岳君容,高士秋,許光文. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2012(03)
[6]煤分級(jí)利用多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)及其發(fā)展前景[J]. 岑建孟,方夢(mèng)祥,王勤輝,駱仲泱,岑可法. 化工進(jìn)展. 2011(01)
[7]熱解溫度對(duì)型煤半焦氣化反應(yīng)活性的影響[J]. 吳鵬,朱書(shū)全,王娜,段慧,郭美玲. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2010(04)
[8]75t/h循環(huán)流化床多聯(lián)產(chǎn)裝置試驗(yàn)研究[J]. 方夢(mèng)祥,岑建孟,石振晶,王勤輝,駱仲泱. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(29)
[9]大同煤熱解和加氫熱解過(guò)程中產(chǎn)物生成規(guī)律的研究[J]. 劉全潤(rùn),胡浩權(quán). 河南化工. 2009(12)
[10]熱分解氣氛對(duì)流化床煤熱解制油的影響[J]. 張曉方,金玲,熊燃,汪印,劉云義,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2009(09)
博士論文
[1]煤熱解與甲烷二氧化碳重整耦合制油過(guò)程研究[D]. 劉佳禾.大連理工大學(xué) 2012
[2]甲烷低溫等離子體活化與煤熱解耦合過(guò)程研究[D]. 賀新福.大連理工大學(xué) 2012
[3]煤熱解與甲烷二氧化碳重整耦合過(guò)程中焦油的形成機(jī)理及組成分析[D]. 王鵬飛.大連理工大學(xué) 2011
[4]神東和平朔煤在不同反應(yīng)器中的熱解特性[D]. 吳波.大連理工大學(xué) 2009
[5]多級(jí)孔道沸石分子篩的合成、表征及催化應(yīng)用[D]. 方云明.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]淮南煤多聯(lián)產(chǎn)焦油催化加氫試驗(yàn)研究[D]. 王洪巖.浙江大學(xué) 2013
[2]多聯(lián)產(chǎn)煤焦油的蒸餾和加氫研究[D]. 余盼龍.浙江大學(xué) 2013
[3]改性13X催化劑上黃土廟煤熱解反應(yīng)特性研究[D]. 陳靜升.西北大學(xué) 2012
[4]金屬鹽類和金屬氧化物對(duì)煤熱解特性的影響[D]. 蘇文娟.浙江大學(xué) 2012
[5]陜北錦界煤和府谷煤的催化加氫熱解研究[D]. 馬燕星.西北大學(xué) 2011
[6]甲烷芳構(gòu)化與煤熱解耦合提高焦油產(chǎn)率研究[D]. 周遜.大連理工大學(xué) 2011
[7]神府煤在不同氣氛下的催化熱解反應(yīng)性研究[D]. 雷玉.西安科技大學(xué) 2010
[8]甲烷CO2重整與煤熱解耦合過(guò)程的焦油生成規(guī)律[D]. 王靜.大連理工大學(xué) 2007
[9]低中變質(zhì)程度煤的結(jié)構(gòu)特征及熱解過(guò)程中甲烷、氫氣的生成機(jī)理[D]. 段春雷.太原理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):2945341
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