神東煤直接液化殘?jiān)c煤共熱解相互作用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-19 19:28
熱解是煤的液化、氣化、燃燒等熱轉(zhuǎn)化過(guò)程的初始階段和重要步驟,也是低階煤資源分級(jí)煉制清潔高效利用的有效途徑之一。低階煤揮發(fā)分含量高、熱轉(zhuǎn)化溫度低,是低溫?zé)峤馓豳|(zhì)的最佳原料。液化殘?jiān)敲褐苯右夯^(guò)程的副產(chǎn)物,約占原料煤質(zhì)量的30%且含有較多的液化重質(zhì)油組分。由于殘?jiān)辰Y(jié)性、膨脹性強(qiáng),單獨(dú)熱解容易造成出焦困難及熱解爐阻塞。將低階煤與液化殘?jiān)矡峤庖云诮鉀Q傳統(tǒng)煤熱解工藝焦油收率低、品質(zhì)差的問(wèn)題,同時(shí)可以提高整個(gè)液化工藝的經(jīng)濟(jì)性。本文首先在自行搭建的單段式固定床反應(yīng)器上進(jìn)行了神東煤(SD)與其直接液化殘?jiān)―LR)的共熱解實(shí)驗(yàn),對(duì)熱解產(chǎn)物及碳/氫/氧元素分布進(jìn)行了考察,并結(jié)合焦油的熱重模擬蒸餾、氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)、核磁共振(NMR)等表征對(duì)共熱解過(guò)程發(fā)生的相互作用進(jìn)行了分析。進(jìn)一步進(jìn)行了神東煤與液化殘?jiān)幕旌?分層(上層-U,下層-L)共熱解實(shí)驗(yàn),以探究共熱解過(guò)程中的供/受氫情況。為了考察相互作用的來(lái)源,將液化殘?jiān)譃樗臍溥秽扇芪铮═HFS)和四氫呋喃不溶物(THFIS)兩部分,進(jìn)行了共熱解實(shí)驗(yàn)。最后,利用熱重分析儀對(duì)熱解半焦的氣化反應(yīng)性進(jìn)行了考察,并結(jié)合半焦物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)反應(yīng)性差異的原因...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 煤熱解
1.2.1 煤熱解過(guò)程
1.2.2 煤熱解影響因素
1.2.2.1 煤樣性質(zhì)
1.2.2.2 熱解工藝條件
1.3 提高煤低溫?zé)峤饨褂褪章始捌焚|(zhì)的方法
1.3.1 預(yù)處理
1.3.2 熱解氣氛
1.3.3 添加催化劑
1.3.4 與其它富氫組分共熱解
1.4 煤直接液化殘?jiān)男再|(zhì)及應(yīng)用
1.4.1 煤直接液化殘?jiān)男再|(zhì)
1.4.2 煤直接液化殘?jiān)膽?yīng)用
1.5 選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料、試劑、儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 固定床熱解實(shí)驗(yàn)
2.2.1 樣品的預(yù)處理
2.2.2 固定床熱解實(shí)驗(yàn)
2.2.3 熱解產(chǎn)物產(chǎn)率計(jì)算
2.2.4 共熱解相互作用的表示
2.3 熱解產(chǎn)物分析
2.3.1 液體產(chǎn)物表征
2.3.2 固體產(chǎn)物表征
第三章 神東煤與液化殘?jiān)矡峤庀嗷プ饔醚芯?br> 3.1 熱解產(chǎn)物及碳/氫/氧元素分布
3.2 熱解產(chǎn)物分析
3.2.1 熱解氣體分析
3.2.2 半焦FT-IR表征
3.2.3 熱解焦油分析
3.2.3.1 熱重模擬蒸餾
3.2.3.2 核磁共振(NMR)
3.2.3.3 氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)
3.3 本章小結(jié)
第四章 神東煤與液化殘?jiān)煌绞较鹿矡峤庋芯?br> 4.1 熱解溫度的確定
4.1.1 溫度對(duì)熱解產(chǎn)物分布影響
4.1.2 溫度對(duì)氣體組成的影響
4.2 神東煤與液化殘?jiān)煌绞焦矡峤庀嗷プ饔醚芯?br> 4.2.1 熱解結(jié)果對(duì)比
4.2.2 樣品熱解特性分析
4.2.3 熱解半焦產(chǎn)率
4.3 液化殘?jiān)腿〗M分與神東煤共熱解
4.4 模型化合物在共熱解過(guò)程中供氫作用的驗(yàn)證
4.4.1 重質(zhì)油的GC-MS定性分析
4.4.2 模型化合物代替殘?jiān)糠纸M分與神東煤共熱解
4.5 本章小結(jié)
第五章 神東煤與其直接液化殘?jiān)矡峤獍虢固匦缘难芯?br> 5.1 熱解半焦二氧化碳?xì)饣磻?yīng)性的考察
5.2 熱解半焦的物理化學(xué)性質(zhì)表征
5.2.1 灰熔融特性
5.2.2 半焦碳微晶結(jié)構(gòu)表征
5.2.3 半焦孔結(jié)構(gòu)分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
6.1 結(jié)論
6.2 不足與建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)能、太陽(yáng)能電網(wǎng)設(shè)計(jì)[J]. 李彥強(qiáng),趙淑明. 山西電子技術(shù). 2014(06)
[2]伊寧煤焦固定床等溫水蒸氣氣化特性研究[J]. 陳鴻偉,閆景波,張梅有,張志才. 熱力發(fā)電. 2014(04)
[3]半焦基催化劑裂解煤熱解產(chǎn)物提高油氣品質(zhì)[J]. 王興棟,韓江則,陸江銀,高士秋,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2012(12)
[4]逐級(jí)酸處理對(duì)錫盟褐煤的結(jié)構(gòu)及熱解特性的影響[J]. 王美君,付春慧,常麗萍,謝克昌. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(08)
[5]煤快速熱解焦的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其氣化活性的影響[J]. 陳路,周志杰,劉鑫,袁帥,王輔臣. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[6]煤直接液化殘?jiān)捌漭腿‘a(chǎn)物的熱重分析[J]. 劉朋飛,張永奇,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]低階煤清潔高效梯級(jí)利用關(guān)鍵技術(shù)與示范[J]. 王建國(guó),趙曉紅. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2012(03)
[8]基于傅里葉紅外光譜的高溫煤焦表面化學(xué)結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 李慶釗,林柏泉,趙長(zhǎng)遂,武衛(wèi)芳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(32)
[9]催化劑對(duì)煤直接液化殘?jiān)鼩饣磻?yīng)性的影響[J]. 趙麗紅,楚希杰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2011(09)
[10]CFB鍋爐摻燒油灰渣的研究與應(yīng)用[J]. 張維東,云智明. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2011(16)
博士論文
[1]煤直接液化殘?jiān)坎牧系闹苽浼皯?yīng)用[D]. 張建波.大連理工大學(xué) 2013
[2]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
[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]不同煤焦的理化性質(zhì)及高溫氣化反應(yīng)特性研究[D]. 吳詩(shī)勇.華東理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]生物質(zhì)中堿金屬對(duì)煤氣化過(guò)程促進(jìn)作用的分析[D]. 任偉平.太原理工大學(xué) 2015
[2]我國(guó)石油貿(mào)易影響因素與安全問(wèn)題分析[D]. 鄔莎.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2015
[3]礦物質(zhì)對(duì)神木煤熱解及燃燒特性的影響[D]. 王萍.大連理工大學(xué) 2013
[4]煤和廢橡膠粉的共熱解研究[D]. 武明華.大連理工大學(xué) 2007
[5]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
[6]神華煤直接液化殘?jiān)Y(jié)構(gòu)特性的探討[D]. 谷小會(huì).煤炭科學(xué)研究總院 2005
[7]煤直接液化殘?jiān)鼰峤馓匦匝芯縖D]. 劉文郁.煤炭科學(xué)研究總院 2005
本文編號(hào):3633487
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 煤熱解
1.2.1 煤熱解過(guò)程
1.2.2 煤熱解影響因素
1.2.2.1 煤樣性質(zhì)
1.2.2.2 熱解工藝條件
1.3 提高煤低溫?zé)峤饨褂褪章始捌焚|(zhì)的方法
1.3.1 預(yù)處理
1.3.2 熱解氣氛
1.3.3 添加催化劑
1.3.4 與其它富氫組分共熱解
1.4 煤直接液化殘?jiān)男再|(zhì)及應(yīng)用
1.4.1 煤直接液化殘?jiān)男再|(zhì)
1.4.2 煤直接液化殘?jiān)膽?yīng)用
1.5 選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料、試劑、儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 固定床熱解實(shí)驗(yàn)
2.2.1 樣品的預(yù)處理
2.2.2 固定床熱解實(shí)驗(yàn)
2.2.3 熱解產(chǎn)物產(chǎn)率計(jì)算
2.2.4 共熱解相互作用的表示
2.3 熱解產(chǎn)物分析
2.3.1 液體產(chǎn)物表征
2.3.2 固體產(chǎn)物表征
第三章 神東煤與液化殘?jiān)矡峤庀嗷プ饔醚芯?br> 3.1 熱解產(chǎn)物及碳/氫/氧元素分布
3.2 熱解產(chǎn)物分析
3.2.1 熱解氣體分析
3.2.2 半焦FT-IR表征
3.2.3 熱解焦油分析
3.2.3.1 熱重模擬蒸餾
3.2.3.2 核磁共振(NMR)
3.2.3.3 氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)
3.3 本章小結(jié)
第四章 神東煤與液化殘?jiān)煌绞较鹿矡峤庋芯?br> 4.1 熱解溫度的確定
4.1.1 溫度對(duì)熱解產(chǎn)物分布影響
4.1.2 溫度對(duì)氣體組成的影響
4.2 神東煤與液化殘?jiān)煌绞焦矡峤庀嗷プ饔醚芯?br> 4.2.1 熱解結(jié)果對(duì)比
4.2.2 樣品熱解特性分析
4.2.3 熱解半焦產(chǎn)率
4.3 液化殘?jiān)腿〗M分與神東煤共熱解
4.4 模型化合物在共熱解過(guò)程中供氫作用的驗(yàn)證
4.4.1 重質(zhì)油的GC-MS定性分析
4.4.2 模型化合物代替殘?jiān)糠纸M分與神東煤共熱解
4.5 本章小結(jié)
第五章 神東煤與其直接液化殘?jiān)矡峤獍虢固匦缘难芯?br> 5.1 熱解半焦二氧化碳?xì)饣磻?yīng)性的考察
5.2 熱解半焦的物理化學(xué)性質(zhì)表征
5.2.1 灰熔融特性
5.2.2 半焦碳微晶結(jié)構(gòu)表征
5.2.3 半焦孔結(jié)構(gòu)分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
6.1 結(jié)論
6.2 不足與建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]風(fēng)能、太陽(yáng)能電網(wǎng)設(shè)計(jì)[J]. 李彥強(qiáng),趙淑明. 山西電子技術(shù). 2014(06)
[2]伊寧煤焦固定床等溫水蒸氣氣化特性研究[J]. 陳鴻偉,閆景波,張梅有,張志才. 熱力發(fā)電. 2014(04)
[3]半焦基催化劑裂解煤熱解產(chǎn)物提高油氣品質(zhì)[J]. 王興棟,韓江則,陸江銀,高士秋,許光文. 化工學(xué)報(bào). 2012(12)
[4]逐級(jí)酸處理對(duì)錫盟褐煤的結(jié)構(gòu)及熱解特性的影響[J]. 王美君,付春慧,常麗萍,謝克昌. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(08)
[5]煤快速熱解焦的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其氣化活性的影響[J]. 陳路,周志杰,劉鑫,袁帥,王輔臣. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[6]煤直接液化殘?jiān)捌漭腿‘a(chǎn)物的熱重分析[J]. 劉朋飛,張永奇,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[7]低階煤清潔高效梯級(jí)利用關(guān)鍵技術(shù)與示范[J]. 王建國(guó),趙曉紅. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2012(03)
[8]基于傅里葉紅外光譜的高溫煤焦表面化學(xué)結(jié)構(gòu)特性分析[J]. 李慶釗,林柏泉,趙長(zhǎng)遂,武衛(wèi)芳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(32)
[9]催化劑對(duì)煤直接液化殘?jiān)鼩饣磻?yīng)性的影響[J]. 趙麗紅,楚希杰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2011(09)
[10]CFB鍋爐摻燒油灰渣的研究與應(yīng)用[J]. 張維東,云智明. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2011(16)
博士論文
[1]煤直接液化殘?jiān)坎牧系闹苽浼皯?yīng)用[D]. 張建波.大連理工大學(xué) 2013
[2]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
[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]不同煤焦的理化性質(zhì)及高溫氣化反應(yīng)特性研究[D]. 吳詩(shī)勇.華東理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]生物質(zhì)中堿金屬對(duì)煤氣化過(guò)程促進(jìn)作用的分析[D]. 任偉平.太原理工大學(xué) 2015
[2]我國(guó)石油貿(mào)易影響因素與安全問(wèn)題分析[D]. 鄔莎.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2015
[3]礦物質(zhì)對(duì)神木煤熱解及燃燒特性的影響[D]. 王萍.大連理工大學(xué) 2013
[4]煤和廢橡膠粉的共熱解研究[D]. 武明華.大連理工大學(xué) 2007
[5]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
[6]神華煤直接液化殘?jiān)Y(jié)構(gòu)特性的探討[D]. 谷小會(huì).煤炭科學(xué)研究總院 2005
[7]煤直接液化殘?jiān)鼰峤馓匦匝芯縖D]. 劉文郁.煤炭科學(xué)研究總院 2005
本文編號(hào):3633487
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