煤焦化作為山西省傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè),近年來隨著鋼鐵需求量的下降導(dǎo)致焦化行業(yè)開工率低、產(chǎn)能過剩,山西焦化產(chǎn)業(yè)面臨著嚴重的生存危機及轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大挑戰(zhàn)。此外,山西低質(zhì)煉焦煤難以清潔高效利用。基于此,山西省獨立焦化產(chǎn)業(yè)采用低質(zhì)煉焦煤利用焦爐在生產(chǎn)冶金焦的同時生產(chǎn)氣化焦,氣化焦用于固定床加壓氣化,產(chǎn)生的氣化煤氣富含“碳”,而焦爐煤氣富含“氫”,以這兩種煤氣為原料,通過調(diào)氫補碳,可生產(chǎn)多種下游產(chǎn)品,延伸焦化產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。氣化煤氣也可返爐部分替代焦爐煤氣供熱,不僅有利于焦爐的控溫,還可減少氮氧化物的排放�；谝陨涎芯勘尘�,本文以山西省某焦化廠生產(chǎn)氣化焦的煤種為原料,以其配煤方案為基礎(chǔ),探索了實驗室模擬工業(yè)制備氣化焦的條件。在此基礎(chǔ)上,考察了煤種比例對配合煤黏結(jié)性、焦性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響,主要研究結(jié)果如下:（1）溫度是影響實驗室與工業(yè)焦爐所得氣化焦性質(zhì)差異的主要因素。通過不同條件所得氣化焦與工業(yè)氣化焦結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的對比,確立了實驗室制備氣化焦的條件:堆密度1.10 g/cm³,水分含量10%,升溫程序10 ℃/min至300 ℃、3 ℃/min至1150 ℃,終溫停留30 min。在此條件... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

中國14大煤炭基地分布圖

太原理工大學博士研究生學位論文（3）針對配合煤煤種特性對氣化焦性質(zhì)的影響，對配方實驗設(shè)計的 45 種配煤方案進行氣化焦的制備，對氣化焦的質(zhì)量進行評價，采用 N2吸附、SEM、XRD 等實驗手段對氣化焦的結(jié)構(gòu)信息進行表征，探究配合煤煤種特性對氣化焦性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響，在此基礎(chǔ)上建立煤種特性、氣化焦性質(zhì)及結(jié)構(gòu)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)；考慮制備氣化焦煤種的拓展及影響焦反應(yīng)性的因素，以配合煤性質(zhì)為自變量，氣化焦的反應(yīng)性為因變量，建立氣化焦反應(yīng)性的預(yù)測模型。（4）針對不同配合煤制備所得氣化焦的水蒸氣氣化反應(yīng)特性，在實驗室固定床反應(yīng)器上考察不同配合煤焦的水蒸氣氣化反應(yīng)性及產(chǎn)品氣組成，探討煤種比例對焦的水蒸氣反應(yīng)特性的影響，采用 ICP，XRD 等分析手段對焦中的礦物質(zhì)進行定性定量的分析，以期得到配合煤比例變化對焦中礦物質(zhì)的影響作用。基于上述研究內(nèi)容，本實驗的技術(shù)路線簡圖如圖 1-4 所示。

太原理工大學博士研究生學位論文器及氣體分析儀。反應(yīng)器為石英管，內(nèi)置多孔性燒結(jié)板用于樣品的放置，反應(yīng)管的溫度安裝有 K 型熱電偶進行溫度檢測確保反應(yīng)器中心溫度與爐子溫度的一致性路部分由 N2，CO2和水蒸氣發(fā)生裝置等組成，并用質(zhì)量流量計對氣體的流量進行控制。N2主要用于實驗前吹掃反應(yīng)器中的空氣，反應(yīng)中作為載氣及保護氣，反應(yīng)為樣品冷卻過程的保護氣，二氧化碳及水蒸氣則作為參與反應(yīng)的反應(yīng)介質(zhì)，水蒸過水泵至預(yù)熱爐氣化。氣化焦氣化反應(yīng)性的測試流程如圖 2-1 所示。稱取一定質(zhì)量的樣品置于石英管器中的燒結(jié)板上，在保證裝置氣密性良好的前提下，按照實驗所需加熱程序加熱，采用 N2吹掃反應(yīng)器中的空氣使其處于惰性環(huán)境，待爐體加熱至指定溫度，將石反應(yīng)器置于爐體當中且放置熱電偶檢測反應(yīng)管中心溫度，待反應(yīng)器中心溫度達到溫度且恒定的條件下，切換為指定流量的反應(yīng)氣體，按照設(shè)定的程序進行反應(yīng)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fe/赤泥催化水蒸氣氣化煤焦的反應(yīng)性與微結(jié)構(gòu)特性[J]. 燕希敏,苗鵬,常國璋,郭慶杰.  化工進展. 2018(05)
[2]焦炭的微晶結(jié)構(gòu)及其對反應(yīng)性的影響[J]. 張琢,謝峰,鄭義,程歡,汪琦.  燃料化學學報. 2018(04)
[3]粒徑對不同煤階煤焦氣化反應(yīng)活性的影響研究[J]. 鄒曉鵬,盛羽靜,陸海峰,郭曉鐳,郭慶華,龔欣.  燃料化學學報. 2017(04)
[4]堿金屬堿土金屬對神府煤焦氣化活性的影響[J]. 樊文克,崔童敏,李宏俊,常清華,郭慶華,于廣鎖,王輔臣.  燃料化學學報. 2016(08)
[5]煉焦煤的官能團結(jié)構(gòu)分析及其黏結(jié)性產(chǎn)生機理[J]. 李祥,秦志宏,卜良輝,楊狀,沈辰陽.  燃料化學學報. 2016(04)
[6]成煤時代和成煤環(huán)境對煉焦煤成焦性的影響探討[J]. 劉明銳.  煤質(zhì)技術(shù). 2015(S1)
[7]氣煤配煤煉焦對焦炭熱性質(zhì)及孔結(jié)構(gòu)的影響[J]. 季斌,位革老,張鳳桐,王杰平,謝全安,梁英華.  煤炭科學技術(shù). 2015(05)
[8]煉焦工藝條件對鐵焦性能影響的試驗[J]. 史世莊,董晴雯,畢學工,李鵬,羅永輝,汪恭二.  鋼鐵. 2015(04)
[9]70kg小焦爐的焦油渣配煤實驗研究[J]. 劉文秋.  山西化工. 2015(01)
[10]氣煤對配合煤煉制焦炭質(zhì)量影響規(guī)律的研究[J]. 季斌,位革老,謝全安.  中國煤炭. 2014(09)

碩士論文
[1]焦油渣在配煤煉焦中的應(yīng)用研究[D]. 劉文秋.北京化工大學 2014
[2]少肥煤配比的配煤煉焦實驗室研究與優(yōu)化[D]. 孫西巍.華東理工大學 2011
[3]煤的粘結(jié)性對揮發(fā)分析出及焦炭燃燒的影響[D]. 王紅巖.浙江大學 2005



本文編號：3506244