中國煤炭資源相對豐富,其中低階煤的儲量約占55%。以煤熱解為基礎(chǔ)的煤炭分級轉(zhuǎn)化技術(shù)是實現(xiàn)低階煤清潔高效利用的重要途徑。然而,目前運行的熱解裝置所得焦油產(chǎn)率較低且其重質(zhì)組分含量較高,較高的重質(zhì)組分不僅使焦油品質(zhì)變差難以加工利用,而且易冷凝堵塞設備,影響熱解系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。實現(xiàn)焦油輕質(zhì)化的有效途徑主要有兩種,一是引入富氫物質(zhì)與煤共熱解,通過向煤熱解中間產(chǎn)物供氫影響揮發(fā)分的生成獲得更多輕質(zhì)焦油;二是引入具有催化裂解能力的物質(zhì),催化裂解煤熱解產(chǎn)生的揮發(fā)分,通過調(diào)控二次反應提高焦油品質(zhì)。生物質(zhì)富氫且熱解生成的生物質(zhì)半焦具有催化裂解煤熱解揮發(fā)分的作用,本論文在課題組前期工作基礎(chǔ)上,采用原料與生物質(zhì)半焦隔離的方法針對共熱解體系中生物質(zhì)半焦催化裂解煤熱解揮發(fā)分的能力及其機理進行了研究。實驗以呼倫貝爾褐煤為熱解原料,選取兩種具有代表性的生物質(zhì)為制焦原料。對比考察了煤單獨熱解及兩種生物質(zhì)半焦作用下煤熱解焦油產(chǎn)率、輕質(zhì)化程度、餾分分布、元素分布以及熱解氣分布等產(chǎn)物產(chǎn)率變化規(guī)律;并對不同制備條件所得生物質(zhì)半焦及使用后生物質(zhì)半焦的理化結(jié)構(gòu)變化進行表征分析,揭示生物質(zhì)半焦作用煤熱解揮發(fā)分的作用機理、影響因素等。本文...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 研究背景及文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 低階煤特點及其利用前景
    1.3 煤熱解
        1.3.1 煤熱解過程
        1.3.2 煤熱解影響因素
    1.4 煤中有機質(zhì)主要元素分布
        1.4.1 煤中氧元素的賦存狀態(tài)
        1.4.2 煤熱解過程氧元素的遷移規(guī)律
    1.5 煤熱解研究進展
        1.5.1 煤熱解技術(shù)
        1.5.2 提高油氣品質(zhì)的途徑
    1.6 炭基催化劑用于焦油提質(zhì)的研究進展
        1.6.1 炭基催化劑的優(yōu)勢
        1.6.2 炭基催化劑提質(zhì)焦油的研究進展
    1.7 課題來源及研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗過程及方法
        2.2.1 實驗裝置
        2.2.2 實驗方法
    2.3 生物質(zhì)半焦的制備
    2.4 熱解產(chǎn)物分析及表征方法
        2.4.1 熱解氣分析
        2.4.2 焦油分析
        2.4.3 熱解產(chǎn)物產(chǎn)率計算公式
    2.5 生物質(zhì)半焦表征
第三章 生物質(zhì)半焦作用下煤熱解產(chǎn)物分析
    3.1 水稻秸稈半焦對褐煤熱解產(chǎn)物分布的影響
        3.1.1 水稻秸稈半焦用量對褐煤熱解產(chǎn)物分布的影響
        3.1.2 水稻秸稈半焦制備溫度對褐煤熱解產(chǎn)物分布的影響
        3.1.3 水稻秸稈半焦制備方式對褐煤熱解產(chǎn)物分布的影響
    3.2 松木屑半焦及其負鈷半焦對褐煤熱解產(chǎn)物分布的影響
        3.2.1 松木屑半焦制備溫度對褐煤熱解產(chǎn)物分布的影響
        3.2.2 負載鈷松木屑半焦對褐煤熱解產(chǎn)物分布的影響
    3.3 生物質(zhì)半焦作用下煤熱解焦油分析
        3.3.1 焦油的元素分析
        3.3.2 焦油模擬蒸餾分析
        3.3.3 輕質(zhì)焦油的GC-MS分析
    3.4 兩種生物質(zhì)半焦作用效果對比分析
    3.5 本章小節(jié)
第四章 生物質(zhì)半焦作用煤熱解機制分析
    4.1 酸洗生物質(zhì)半焦作用效果考察
        4.1.1 酸洗水稻秸稈半焦對熱解產(chǎn)物分布影響
        4.1.2 酸洗不同制備溫度水稻秸稈半焦對熱解產(chǎn)物分布影響
    4.2 生物質(zhì)半焦理化結(jié)構(gòu)分析
        4.2.1 生物質(zhì)半焦對焦油的吸附作用分析
        4.2.2 生物質(zhì)半焦孔結(jié)構(gòu)及比表面分析
        4.2.3 生物質(zhì)半焦表面形貌及元素分析
        4.2.4 水稻秸稈半焦碳結(jié)構(gòu)分析
        4.2.5 水稻秸稈半焦表面官能團分析
    4.3 生物質(zhì)半焦作用機理分析
    4.4 本章小節(jié)
第五章 總結(jié)
    5.1 主要研究內(nèi)容及結(jié)論
    5.2 不足與建議
參考文獻
致謝
個人簡歷
在學期間參與的科研項目
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：4031614