本文提出煤熱解與丙烷水蒸氣重整耦合工藝（CP-SRP）以提高焦油產(chǎn)率,并以商業(yè)Ni/Al₂O₃作為重整催化劑,榆林煤（YL）為煤樣,對CP-SRP過程熱解產(chǎn)物的形成規(guī)律及焦油形成機(jī)制進(jìn)行研究。煤熱解實(shí)驗(yàn)使用常壓固定床反應(yīng)器裝置,通入不同氣氛分別進(jìn)行熱解。結(jié)果表明在不同熱解氣氛下煤焦油產(chǎn)率隨溫度先增加后降低,且均在600 ^oC獲得最大焦油產(chǎn)率;重整氣氛的引入有利于焦油產(chǎn)率提高,CP-SRP過程焦油產(chǎn)率提高最為明顯,其最大焦油產(chǎn)率分別是氮?dú)夥障旅簾峤猓–P-N₂）、甲烷水蒸氣重整與煤熱解耦合（CP-SRM）和甲烷中摻入少量丙烷模擬天然氣水蒸氣重整與煤熱解耦合（CP-SRMP）過程的1.17、1.14和1.11倍。同時(shí)對CP-SRP過程工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,探究了水碳比S/C（水分子數(shù)與低碳烷烴碳原子數(shù)之比）和丙烷流量對焦油和半焦產(chǎn)率的影響,結(jié)果表明焦油產(chǎn)率隨水碳比增加先增加后降低,當(dāng)水碳比為1時(shí)焦油產(chǎn)率最大,半焦產(chǎn)率隨水碳比增加而降低;增加丙烷流量促進(jìn)了焦油產(chǎn)率提高,同時(shí)也降低了半焦產(chǎn)率。焦油的表征手段有模... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

煙煤結(jié)構(gòu)模型[8]

煤的兩相模型[13]

煤熱解過程普遍認(rèn)為是自由基反應(yīng)過程[21-23],煤的分子結(jié)構(gòu)是由-C-、-O-、-S-等橋鍵聯(lián)結(jié)的稠環(huán)和單環(huán),芳環(huán)上取代基為-OH、-COOH和脂肪鏈。目前廣泛接受的煤熱解自由基反應(yīng)機(jī)理為兩步反應(yīng)機(jī)理,首先是煤熱解自由基碎片的生成和穩(wěn)定過程,然后是初始產(chǎn)物進(jìn)行二次裂解生成小分子氣體的過程。劉振宇等[24]以煤熱解產(chǎn)生大量自由基為基礎(chǔ),提出半焦的形成不僅來源于固相,揮發(fā)性組分之間的縮聚同樣可以形成半焦。電子順磁/自旋共振(EPR/ESR)技術(shù)原理是不配對電子磁矩發(fā)源,可用于從定性和定量方面檢測物質(zhì)原子或分子中所含的不配對電子,并探索其周圍環(huán)境的結(jié)構(gòu)特性。He等[25]利用ESR對四種煤及其熱解產(chǎn)物焦油和半焦自由基濃度進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)焦油中含有高濃度的自由基,并且當(dāng)溫度高于623K時(shí)具有高的反應(yīng)活性,生成更多自由基形成半焦。吳愛坪等[26]利用EPR技術(shù)對不同產(chǎn)地的中低階煤在不同溫度下煤熱解過程中產(chǎn)生的自由基濃度變化情況進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)自由基濃度在溫度范圍為350oC~500oC時(shí)最高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]煤炭清潔高效利用方式變革是能源革命的重要內(nèi)容[J]. 吳立新.  煤炭經(jīng)濟(jì)研究. 2018(12)
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博士論文
[1]煤低溫?zé)峤庥透咝Х蛛x及系統(tǒng)集成[D]. 焦甜甜.中國科學(xué)院研究生院(過程工程研究所) 2016



本文編號：3239720