熱解是煤炭清潔高效分級利用的重要步驟。如何將我國儲量豐富、富含油氣資源的煤炭通過熱解的方式轉(zhuǎn)變成高附加值的焦油、熱解氣、半焦等產(chǎn)品是能源領域亟需研究的重大課題。盡管當前已經(jīng)開發(fā)出了不同的熱解技術,然而這些煤熱解工藝還不成熟。除了工業(yè)化過程中遇到的如焦油粉塵含量高,焦油易冷卻堵塞輸送管道等工程類問題,基礎研究方面,由于煤結(jié)構非常復雜,煤結(jié)構與其反應性尚未能較好的關聯(lián)起來。因而通過提高具有高附加值的焦油品質(zhì)及產(chǎn)率能夠顯著提高熱解工藝的整體效益,但這方面的研究并不多。鑒于此,本課題組提出了催化解聚理念,該法以催化原理為基礎,通過催化劑對煤中某些特定鍵的作用,以盡可能少地破壞煤中的原有結(jié)構（即打破化學鍵）基礎上實現(xiàn)煤的溫和解聚,提高出油率,獲取高附加值化學品和液體燃料。本論文即在前期研究基礎上,主要研究煤中礦物質(zhì)組成以及催化劑對煤催化解聚過程的影響規(guī)律。論文選取棗莊煤（ZZ）作為實驗煤樣,采用物理脫灰方式,對棗莊煤進行脫灰處理,制得棗莊脫灰煤（ZZDM）。通過考察原煤及脫灰煤催化解聚產(chǎn)物的組成、分布規(guī)律、主要礦物質(zhì)元素組成及煤結(jié)構變化,探究煤中礦物質(zhì)與催化劑對煤熱解過程的作用規(guī)律。首先,采用物... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 文獻綜述
    1.1 序言
    1.2 煤結(jié)構分析
    1.3 煤熱解反應
        1.3.1 煤熱解反應歷程
        1.3.2 煤熱解在煤轉(zhuǎn)化過程中的意義
    1.4 煤催化熱解的研究
        1.4.1 煤熱解研究進展
        1.4.2 提高催化效率的方式存在的問題
        1.4.3 催化劑種類及添加方式
    1.5 煤中灰分來源及其測定
        1.5.1 灰分的來源
        1.5.2 灰分的測定
    1.6 脫灰方法
        1.6.1 化學脫灰法
        1.6.2 物理脫灰法
    1.7 本課題的研究內(nèi)容和目的
第二章 實驗部分
    2.1 原煤脫灰煤的制備和性質(zhì)
    2.2 催化劑的添加過程
    2.3 實驗裝置及流程
        2.3.1 實驗藥品及實驗室常用設備
        2.3.2 催化解聚實驗裝置及實驗流程
        2.3.3 脫灰煤制取裝置及實驗流程
    2.4 熱解產(chǎn)物測試方法和相應的儀器
        2.4.1 熱重分析（TGA）
        2.4.2 氮吸附表征（BET）
        2.4.3 傅里葉變換紅外光譜分析（FT-IR）
        2.4.4 全二維氣質(zhì)聯(lián)用（GC×GC/MS）
        2.4.5 X射線衍射法（XRD）
        2.4.6 分峰擬合方法的選擇
    2.5 主要實驗方案
第三章 不同煤種的浮沉脫灰研究
    3.1 內(nèi)蒙興和<8 目煤的浮沉脫灰處理
        3.1.1 內(nèi)蒙興和<8 目煤的浮沉脫灰方法
        3.1.2 對內(nèi)蒙興和<8 目煤的浮沉脫灰處理實驗的改進
    3.2 內(nèi)蒙興和 4-8 目煤的浮沉脫灰處理
        3.2.1 放置時間對內(nèi)蒙興和 4-8 目煤的浮沉脫灰的影響
        3.2.2 重液密度對內(nèi)蒙興和 4-8 目煤的浮沉脫灰的影響
    3.3 云南五環(huán)煤的脫灰處理
    3.4 山東棗莊煤的脫灰處理
    3.5 本章小結(jié)
第四章 礦物質(zhì)對棗莊煤熱解特性的影響
    4.1 引言
    4.2 棗莊原煤和脫灰煤分析
        4.2.1 ZZ煤和ZZDM煤的工業(yè)分析和元素分析
        4.2.2 ZZ煤和ZZDM煤的礦物質(zhì)成分分析
        4.2.3 ZZ煤和ZZDM煤熱解產(chǎn)物分布
        4.2.4 ZZ煤和ZZDM煤孔結(jié)構分析
    4.3 焦油的GC-MS的分析
    4.4 焦油的熱重分析
    4.5 總結(jié)
第五章 棗莊原煤脫灰煤的催化解聚
    5.1 添加不同質(zhì)量分數(shù)鈷基鎳基催化劑的原煤脫灰煤產(chǎn)物分析
        5.1.1 催化劑的添加量
        5.1.2 焦油產(chǎn)率分析
        5.1.3 半焦、煤氣、水的收率
        5.1.4 半焦的紅外分析
        5.1.5 半焦的硫元素分析
    5.2 原煤添加鐵基、鋁基鋅基催化劑的產(chǎn)物分析
        5.2.1 原煤添加不同質(zhì)量分數(shù)鐵基鋁基和鋅基的產(chǎn)物分布
        5.2.2 原煤加催化劑焦油GC×GC/MS分析
        5.2.3 半焦的全硫分析
    5.3 總結(jié)
第六章 結(jié)論和建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新性
    6.3 建議
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3464147