煤粉高溫裂解特性試驗及裂解氣化中試系統(tǒng)設計與試驗
發(fā)布時間:2021-08-29 18:20
煤炭既是一種能源,也是一種資源。在當前油氣資源日益枯竭、煤炭利用帶來的低效和環(huán)境問題不斷凸顯的時代大背景下,開發(fā)出一種清潔高效的煤炭利用技術是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。相比將煤炭直接燃燒只利用其熱能的傳統(tǒng)煤炭利用方式,更加應該針對煤炭各組分的不同性質(zhì)和轉(zhuǎn)化特性,對煤炭資源實行分級分質(zhì)梯級利用。煤基多聯(lián)產(chǎn)技術是以煤為原料,以煤氣化技術為核心,將多種煤轉(zhuǎn)化技術集合在一起,可以獲取裂解焦油,提取苯、蒽、茚、熒蒽等原料用于化工合成;也可以獲取裂解氣用于冶金還原或民用煤氣;還可以獲取半焦繼續(xù)燃燒發(fā)電,從而實現(xiàn)煤炭資源綜合利用,提高能源利用效率。煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)追求的是整體生產(chǎn)效益最大化和污染物排放最小化,可以實現(xiàn)很高的煤炭利用經(jīng)濟效益,這是符合我國基本國情的煤炭利用技術。其中,熱解和氣化技術是煤多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的關鍵技術,本文采取了多種不同的裂解氣化反應器,對煤粉定向裂解的調(diào)控機理進行了深入的研究。首先,本文在固定床管式爐試驗平臺上,選取了神華煤、平莊煤、淮南煤和白音華煤作為研究對象,研究了不同溫度和不同粒徑對煤粉裂解行為的影響,對不同溫度和粒徑下半焦、焦油、裂解氣進行了全面、深入的研究。裂解溫度的...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:183 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?1992?2017年世界一次能源消費變化??1??
煤炭將繼續(xù)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的最主要能源供應。但不可否認的是,大量煤炭的使用??讓我國目前面臨的環(huán)境形勢依舊十分嚴峻。??燃煤對空氣質(zhì)量帶來了巨大的壓力。以煤為主的能源結構和快速增長的小汽車保有量??造成的空氣污染問題已經(jīng)十分嚴重。2015年全國S02排放量為1859.1萬噸,其中S02排??放量為1556.7萬噸,城鎮(zhèn)生活S02排放量為296.9萬噸;全國排放的NOx為1851.9萬噸,??其中工業(yè)放量為1180.9萬噸,機動車尾氣NO.v排放量為585.9萬噸;全國廢氣中??排放了?1538.0萬噸煙(粉)塵,其中工業(yè)排放1232.6萬噸,機動車排放為55.5萬噸[7]。??2017年酸雨覆蓋城市已經(jīng)占全國城市數(shù)量的36.1%,酸雨頻率平均為10.8%ra。大量的大??氣污染物的排放會從很多方面影響我們的生活環(huán)境及人類的健康,包括這些大氣污染物能??夠改變空氣的性質(zhì),破壞植物生長。由于含碳顆粒物、硫酸鹽、硝酸鹽、有機化合物及二??氧化氮的存在,空氣的性質(zhì)被改變,大氣能見度降低。另外,高濃度的二氧化硫會導致酸??霧的形成、降雨量增加、光線輻射減少,以及改變氣溫和風力的分布。中國當前面臨著巨??大的環(huán)境保護和治理壓力。圖1.2是2017年全國降水pH年均值等值線分布示意圖[8]。??
開發(fā)者LurgiKohle從1936年研發(fā)第一代,實現(xiàn)了純氧、水蒸氣、加壓氣化,并成功應用于商圖。原煤經(jīng)過篩選后進入煤分布器,在分布器的作用爐箅支撐著燃料床層,并控制氣化劑均勻進入氣化反爐制取的煤氣中CH4含量有5%?14%,因而煤氣熱
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣流床煤氣化條件下煤(焦)氣化反應性評價[J]. 黃于益,解強. 潔凈煤技術. 2018(01)
[2]褐煤快速熱解半焦理化特性及氣化活性[J]. 孫強,張彥威,李謙,王智化,葛立超,周志軍,岑可法. 浙江大學學報(工學版). 2016(11)
[3]熱解溫度及氣氛變化對神府煤熱解產(chǎn)物分布的影響[J]. 劉源,賀新福,楊伏生,張亞剛,任秀彬,周安寧. 煤炭學報. 2015(S2)
[4]準東煤中堿金屬的賦存形態(tài)及其在熱解過程中的遷移規(guī)律[J]. 王智化,李謙,劉敬,黃鎮(zhèn)宇,周志軍,周俊虎,岑可法. 中國電機工程學報. 2014(S1)
[5]無煙煤熱解過程中表面官能團的演變[J]. 黃曉宏,柳朝暉,尹志強,楊明,張?zhí)?盧興,鄭楚光. 工程熱物理學報. 2013(05)
[6]GSP氣化技術工業(yè)化應用及發(fā)展方向[J]. 楊英,魏璐,羅春桃. 潔凈煤技術. 2013(01)
[7]天津IGCC示范電站工程機組調(diào)峰運行能力分析[J]. 李偉,陳文福,王偉臣,劉衛(wèi)平,張宇,張應田. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2011(06)
[8]煤粉高溫熱解動態(tài)特性及各元素析出特性[J]. 楊衛(wèi)娟,周志軍,呂洪坤,周俊虎,劉建忠,岑可法. 燃燒科學與技術. 2011(01)
[9]煤分級利用多聯(lián)產(chǎn)技術及其發(fā)展前景[J]. 岑建孟,方夢祥,王勤輝,駱仲泱,岑可法. 化工進展. 2011(01)
[10]沉降爐中粉煤氣化的實驗研究[J]. 黃鳳豹,張忠孝,張守玉,陳國艷,陸成. 潔凈煤技術. 2010(01)
博士論文
[1]低階煤水熱提質(zhì)對煤質(zhì)及重金屬元素遷移的影響研究[D]. 項飛鵬.浙江大學 2017
[2]氣流床煤粉氣化煤中微量元素的遷移與配分[D]. 黨鉀濤.中國礦業(yè)大學(北京) 2017
[3]煤的部分裂解氣化反應技術基礎研究[D]. 李燕.浙江大學 2015
[4]我國典型低品質(zhì)煤提質(zhì)利用及分級分質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)的基礎研究[D]. 葛立超.浙江大學 2014
[5]褐煤熱解定向轉(zhuǎn)化的實驗研究[D]. 趙鋼煒.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2014
[6]煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的全生命周期評價及關鍵問題研究[D]. 梁曉曄.浙江大學 2013
[7]劣質(zhì)煤配煤制備高質(zhì)量冶金焦的研究[D]. 白永建.中國礦業(yè)大學(北京) 2013
[8]煤炭分級利用與富氧燃燒技術機理及應用研究[D]. 胡昕.浙江大學 2013
[9]低階煤水熱改性制漿的微觀機理及燃燒特性研究[D]. 趙衛(wèi)東.浙江大學 2009
碩士論文
[1]褐煤直接/分級催化氣化制富H2/CH4氣實驗研究[D]. 岳永強.青島科技大學 2017
[2]煤粉懸浮裂解特性研究[D]. 孫強.浙江大學 2017
[3]水熱提質(zhì)對低階煤物理化學性質(zhì)影響的實驗研究[D]. 趙博駿.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[4]水熱改性對褐煤熱轉(zhuǎn)化過程中污染物釋放及遷移規(guī)律影響研究[D]. 林振敏.浙江大學 2015
[5]配煤技術在提高冶金焦性能及控制焦炭成本中的應用[D]. 陶培生.華東理工大學 2014
[6]煤炭無焦油炭化研究[D]. 鄭娟娟.天津大學 2012
[7]生物質(zhì)焦油的熱裂解特性研究[D]. 江程程.華中科技大學 2011
[8]灰熔聚流化床氣化爐內(nèi)氣固混合特性的研究[D]. 武小芳.太原理工大學 2010
[9]生物質(zhì)氣化氣中焦油的催化裂解研究[D]. 韋杰.華北電力大學(北京) 2007
[10]褐煤結構的分子動力學模擬及量子化學研究[D]. 王三躍.太原理工大學 2004
本文編號:3371148
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:183 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?1992?2017年世界一次能源消費變化??1??
煤炭將繼續(xù)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的最主要能源供應。但不可否認的是,大量煤炭的使用??讓我國目前面臨的環(huán)境形勢依舊十分嚴峻。??燃煤對空氣質(zhì)量帶來了巨大的壓力。以煤為主的能源結構和快速增長的小汽車保有量??造成的空氣污染問題已經(jīng)十分嚴重。2015年全國S02排放量為1859.1萬噸,其中S02排??放量為1556.7萬噸,城鎮(zhèn)生活S02排放量為296.9萬噸;全國排放的NOx為1851.9萬噸,??其中工業(yè)放量為1180.9萬噸,機動車尾氣NO.v排放量為585.9萬噸;全國廢氣中??排放了?1538.0萬噸煙(粉)塵,其中工業(yè)排放1232.6萬噸,機動車排放為55.5萬噸[7]。??2017年酸雨覆蓋城市已經(jīng)占全國城市數(shù)量的36.1%,酸雨頻率平均為10.8%ra。大量的大??氣污染物的排放會從很多方面影響我們的生活環(huán)境及人類的健康,包括這些大氣污染物能??夠改變空氣的性質(zhì),破壞植物生長。由于含碳顆粒物、硫酸鹽、硝酸鹽、有機化合物及二??氧化氮的存在,空氣的性質(zhì)被改變,大氣能見度降低。另外,高濃度的二氧化硫會導致酸??霧的形成、降雨量增加、光線輻射減少,以及改變氣溫和風力的分布。中國當前面臨著巨??大的環(huán)境保護和治理壓力。圖1.2是2017年全國降水pH年均值等值線分布示意圖[8]。??
開發(fā)者LurgiKohle從1936年研發(fā)第一代,實現(xiàn)了純氧、水蒸氣、加壓氣化,并成功應用于商圖。原煤經(jīng)過篩選后進入煤分布器,在分布器的作用爐箅支撐著燃料床層,并控制氣化劑均勻進入氣化反爐制取的煤氣中CH4含量有5%?14%,因而煤氣熱
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣流床煤氣化條件下煤(焦)氣化反應性評價[J]. 黃于益,解強. 潔凈煤技術. 2018(01)
[2]褐煤快速熱解半焦理化特性及氣化活性[J]. 孫強,張彥威,李謙,王智化,葛立超,周志軍,岑可法. 浙江大學學報(工學版). 2016(11)
[3]熱解溫度及氣氛變化對神府煤熱解產(chǎn)物分布的影響[J]. 劉源,賀新福,楊伏生,張亞剛,任秀彬,周安寧. 煤炭學報. 2015(S2)
[4]準東煤中堿金屬的賦存形態(tài)及其在熱解過程中的遷移規(guī)律[J]. 王智化,李謙,劉敬,黃鎮(zhèn)宇,周志軍,周俊虎,岑可法. 中國電機工程學報. 2014(S1)
[5]無煙煤熱解過程中表面官能團的演變[J]. 黃曉宏,柳朝暉,尹志強,楊明,張?zhí)?盧興,鄭楚光. 工程熱物理學報. 2013(05)
[6]GSP氣化技術工業(yè)化應用及發(fā)展方向[J]. 楊英,魏璐,羅春桃. 潔凈煤技術. 2013(01)
[7]天津IGCC示范電站工程機組調(diào)峰運行能力分析[J]. 李偉,陳文福,王偉臣,劉衛(wèi)平,張宇,張應田. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2011(06)
[8]煤粉高溫熱解動態(tài)特性及各元素析出特性[J]. 楊衛(wèi)娟,周志軍,呂洪坤,周俊虎,劉建忠,岑可法. 燃燒科學與技術. 2011(01)
[9]煤分級利用多聯(lián)產(chǎn)技術及其發(fā)展前景[J]. 岑建孟,方夢祥,王勤輝,駱仲泱,岑可法. 化工進展. 2011(01)
[10]沉降爐中粉煤氣化的實驗研究[J]. 黃鳳豹,張忠孝,張守玉,陳國艷,陸成. 潔凈煤技術. 2010(01)
博士論文
[1]低階煤水熱提質(zhì)對煤質(zhì)及重金屬元素遷移的影響研究[D]. 項飛鵬.浙江大學 2017
[2]氣流床煤粉氣化煤中微量元素的遷移與配分[D]. 黨鉀濤.中國礦業(yè)大學(北京) 2017
[3]煤的部分裂解氣化反應技術基礎研究[D]. 李燕.浙江大學 2015
[4]我國典型低品質(zhì)煤提質(zhì)利用及分級分質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)的基礎研究[D]. 葛立超.浙江大學 2014
[5]褐煤熱解定向轉(zhuǎn)化的實驗研究[D]. 趙鋼煒.中國科學院研究生院(工程熱物理研究所) 2014
[6]煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的全生命周期評價及關鍵問題研究[D]. 梁曉曄.浙江大學 2013
[7]劣質(zhì)煤配煤制備高質(zhì)量冶金焦的研究[D]. 白永建.中國礦業(yè)大學(北京) 2013
[8]煤炭分級利用與富氧燃燒技術機理及應用研究[D]. 胡昕.浙江大學 2013
[9]低階煤水熱改性制漿的微觀機理及燃燒特性研究[D]. 趙衛(wèi)東.浙江大學 2009
碩士論文
[1]褐煤直接/分級催化氣化制富H2/CH4氣實驗研究[D]. 岳永強.青島科技大學 2017
[2]煤粉懸浮裂解特性研究[D]. 孫強.浙江大學 2017
[3]水熱提質(zhì)對低階煤物理化學性質(zhì)影響的實驗研究[D]. 趙博駿.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[4]水熱改性對褐煤熱轉(zhuǎn)化過程中污染物釋放及遷移規(guī)律影響研究[D]. 林振敏.浙江大學 2015
[5]配煤技術在提高冶金焦性能及控制焦炭成本中的應用[D]. 陶培生.華東理工大學 2014
[6]煤炭無焦油炭化研究[D]. 鄭娟娟.天津大學 2012
[7]生物質(zhì)焦油的熱裂解特性研究[D]. 江程程.華中科技大學 2011
[8]灰熔聚流化床氣化爐內(nèi)氣固混合特性的研究[D]. 武小芳.太原理工大學 2010
[9]生物質(zhì)氣化氣中焦油的催化裂解研究[D]. 韋杰.華北電力大學(北京) 2007
[10]褐煤結構的分子動力學模擬及量子化學研究[D]. 王三躍.太原理工大學 2004
本文編號:3371148
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