程序升温热解过程中高挥发分煤对高硫焦煤硫迁移的影响

采用程序升温热解方式进行高挥发分煤(Coal B)和高硫焦煤(Coal A)的共热解实验,以期减少焦中硫含量。开展了不同配比实验分析热解过程中硫的迁移,并设计了三组解析对比实验,分析在共热解过程中,发生硫迁移行为的主要影响因素。结果表明,焦煤Coal A含量在50%～66.7%范围时,高挥发分煤Coal B与Coal A的焦反应会降低焦中硫含量。     

改质长焰煤与松木共热解协同效应及动力学分析

选取了改质新疆淖毛湖改质长焰煤和松木,在不同配比下采用自制的热解干馏装置在低温条件下进行共热解实验,同时采用热重分析分别研究了单独及不同掺混比例的改质长焰煤与松木的热解行为,并利用Coats-Redfern模型和Satava-Sestak模型两种热分析动力学分析方法进行分析。结果表明:松木的最优掺混比为20%,此条件下焦油产率为19.6%,比煤样单独热解高54.94%,比理论加权值高出5.21%;在10℃/min的升温速率下将改质长焰煤与松木以1∶1质量比混合进行热重分析,发现在300℃～430℃温度段两者存在协同效应;Coats-Redfern模型和Satava-Sestak模型分析结果都表明,改质长焰煤和松木共热解时活化能与指前因子之间存在补偿效应,Satava-Sestak模型拟合度更优。     

不同焦煤中硫的赋存形态及热解气体逸出分析

采用XPS方法分别表征了低、中、高硫炼焦煤的硫赋存形态及分布,并利用TG-MS技术分析了三种煤的失重过程、主要气体和含硫气体的逸出情况.结果表明,三种焦煤的硫形态存在明显差异,中高硫煤中的无机硫比例显著高于低硫煤,噻吩类和亚砜类硫比例低于低硫煤.三种煤的失重过程大致相同且可分为释水及吸附气体的脱除、活泼热分解和二次热解三个阶段.焦煤在热解过程中不同含硫气体的逸出差异较大,但其与原煤中原有硫的形态和总量关系密切.     

高硫炼焦煤热解过程中有机硫形态变迁规律

选择两种矿物质含量不同、硫含量相近的炼焦煤进行HCl-HF-CrCl2联合脱除矿物质实验,将脱矿物质后的煤分别在300℃,500℃,700℃和900℃下热解,用XPS研究煤中有机硫形态在热解过程中的变迁规律.将S2p谱用Lorentzian-Gaussian拟合分为3个峰:有机硫化物(163.3eV±0.4eV)、噻吩(164.1eV±0.2eV)和亚砜(166.0eV±0.5eV).结果表明,脱除矿物质后的煤中不存在硫铁矿硫和硫酸盐硫,煤中的有机硫分布是均匀的,以三种形态赋存,即有机硫化物硫、噻吩硫和亚砜硫,在两种脱矿物质后的煤中都未检测到砜类硫.两种煤中的有机硫化物在700℃时分解完全,低温下有机硫化物硫主要以气体形式逸出,高温下低价态的有机硫化物硫可与煤基质结合转化成噻吩硫;噻吩硫含量在300℃以下无明显变化,随温度升高,噻吩硫含量有所增加;亚砜硫在整个热解区间变化无明显规律.     

高硫煤作为炼焦煤掺合料研究

为了节约我国稀缺的炼焦煤资源和提高经济效益,从而使高硫煤作为炼焦配煤的掺合料成为可能,采用理论推理和实验对比的方法,进行了高硫煤的炼焦硫分的转化实验和不同有机硫含量配比实验。结果表明,高硫煤中富含有机硫容易出低硫焦煤,无机硫中黄铁矿在高温分解时会在煤的有机质作用下无机硫向有机硫的转化。瘦煤、焦煤、肥煤、气煤在干燥基全硫的质量分数为1.00%～2.50%时,瘦煤、焦煤、肥煤、气煤中优化的有机硫的质量分数一般小于70%、70%～90%、大于90%、大于95%。该方法是一种经济可靠,具有模拟生产效果的特点。     

次烟煤与高硫焦煤共热解相互影响及动力学研究

为了研究次烟煤与高硫焦煤共热解过程中的相互作用,选取资源相对丰富的水峪高硫焦煤(SC)作为主炼焦煤样,伊宁次烟煤(YC)为配入煤样,通过热重分析技术对2种煤样及其不同配比混煤的热解行为进行了研究,并通过计算动力学参数分析热解过程的动力学特性。结果表明,由于变质程度的不同,煤样SC和YC单独热解的行为差异明显;混煤共热解的失重率随着YC掺入比例的增加而增大,但共热解行为并非SC和YC热解特性的简单加和。动力学分析表明,2种煤及其混煤在不同热解反应阶段的动力学参数不同,各热解阶段的活化能和指前因子数值的大小顺序均随YC掺入比例的增加呈规律性变化,但并非单种煤热解活化能和指前因子数值的简单加权平均,混煤的热解行为是2种原煤相互作用的结果。     

低灰中硫焦煤在太钢配煤体系中的研究与应用

为扩大中硫炼焦用煤资源、降低焦炭灰分及配煤成本,太钢开展了配用低灰中硫焦煤的研究及生产实践,利用40 kg焦炉进行低灰中硫焦煤单种煤炼焦试验研究、300 kg焦炉进行配合煤炼焦试验研究,并在7.63 m焦炉进行了低灰中硫焦煤配比为15%工业试验、配比为4%、6%和8%的工业生产。工业生产表明,配用低灰中硫焦煤后,焦炭灰分稳定在12.0%以下,焦炭硫分稳定在0.70%以内,配煤成本降低了2.8元/t。     

高硫煤与生物质共热解时有机硫的迁移规律

选取晋南和宁东地区的两种高硫煤作为研究对象,用HCl-HF-CrCl_2对煤样进行脱矿物质处理。将脱矿物质煤与稻壳和木屑两种生物质分别按不同质量比进行混合,在不同温度下共热解,研究了混合半焦收率的实验值与计算值的差异,以及脱矿物质煤与生物质共热解对煤中有机硫逸出的促进作用,并对有机硫逸出率最大的样品进行了FTIR,XPS,BET表征,探讨了生物质促进煤热解过程中有机硫逸出的机理。结果表明:当升温速率为15℃/min,温度低于700℃时,脱矿物质煤与生物质共热解存在明显的协同效应,使得混合样热解的有机硫逸出率高于煤单独热解时的有机硫逸出率。FTIR分析表明脱矿物质晋南煤与生物质共热解过程中—■键消失,说明协同效应促进亚砜的分解;XPS分析表明最大有机硫逸出率下有机硫的种类及含量都减少,变化最明显的是脂肪族硫化物和砜类。     

印尼褐煤与玉米芯低温共热解焦油的特性

采用自行设计的低温干馏装置,将不同配比下的褐煤-玉米芯混合物进行低温共热解实验.结果表明:当玉米芯配入量为30%(质量分数,下同)时,焦油产率达到最大值11.70%,比褐煤单独热解提高了53.75%.对褐煤、玉米芯及褐煤与玉米芯配入量为30%的混合样进行热重分析可知,玉米芯的添加降低了煤热解初始温度,整个TG曲线向低温区移动,表现出明显的促进热解作用.对热解焦油进行GC-MS检测,发现添加30%的玉米芯后热解焦油的脂肪类和酚类质量分数分别提高了27.79%和193.96%,酸类和杂原子类质量分数分别下降了26.42%和55.19%,轻质油含量由原来的4.68%提高到27.13%.玉米芯的添加实现了热解焦油大幅度轻质化和高品质焦油的生成.     

炼焦过程中硫元素迁移规律研究

以华北地区的峰峰低硫肥煤和山西中硫焦煤为原料,利用1 kg热解试验装置进行模拟炼焦试验,并对所得焦炭、煤焦油和煤气产品中硫元素形态和质量进行测定,揭示了炼焦煤中硫元素的迁移规律。结果表明:两种炼焦煤挥发分差别不大,硫元素迁移规律基本相同;炼焦过程中,不但原料煤中硫酸盐硫得以保留,还有其它形态硫经过复杂的热解化合反应生成新的硫酸盐硫;无机硫中的黄铁矿硫和有机硫中的脂肪硫、硫醚、硫醇等在炼焦过程中以H2S形式转移到煤气中,转移效率一般低于50%;原料煤中黄铁矿硫含量越高,H2S的转移率也越高;其他噻吩硫等在炼焦过程中不分解,留在焦炭中。     

煤燃烧过程中硫分析出现律的研究进展

以地煤中硫分的存在形态及各种形态硫分的析出规律进行了综述，探讨了煤种，工艺条件对硫析出的影响，分析了在燃烧过程中不同形态硫的析出温度。     

油页岩催化热解气态产物析出特性

采用气相色谱仪和微量硫分析仪在铝甑干馏炉上考察了不同催化剂作用下油页岩热解干馏气和含硫化合物的析出特点。结果表明:催化热解降低了干馏气的产率,不同催化剂对干馏气组成的影响不同;Ni2O3和环烷酸钴促进氢气的析出,降低了CH4的析出;13X分子筛促进烃类析出,Ni2O3和活性白土降低了烃类的析出。催化剂促进了CO2的析出,但对CO析出的影响较小。与常规热解相比,催化热解促进了油页岩干馏气中含硫化合物的析出,皂土和Mo S2的促进作用最大,总硫析出量比常规热解提高4.58倍和3.95倍;活性白土和环烷酸钴的促进作用较常规热解提高了64.01%和32.95%。     

高硫石油焦热解过程及硫形态的变化特性

在管式炉实验装置上进行不同温度高硫石油焦N₂气氛热解实验,并利用X射线光电子能谱分析（XPS）技术进行表征,深入分析高硫石油焦热解过程中硫形态变化特性,同时采用热重-红外联用（TG-FTIR）技术深入分析热解过程。热重分析结果表明,高硫石油焦热解经历了干燥脱水阶段,长链脂肪烃、稠环芳香烃等组分分解阶段,在430℃和635℃失重速率达到最大形成失重峰。红外分析结果表明,高硫石油焦热解释放气体主要包括CO₂、CH₄、H₂O、SO₂、芳烃化合物和脂肪族化合物等,并且在不同温度区间释放气体组成有着巨大的差异。XPS分析结果表明,高硫石油焦表面硫含量及存在形态与热解温度紧密关联,随着热解温度的不断升高,高硫石油焦表面硫含量在700℃达到最大值,不同硫形态之间发生相互转化。     

低阶煤与浒苔低温共热解过程分析及动力学

采用自行设计低温干馏装置对不同配比的低阶煤（LRC）和浒苔（EN）进行低温干馏实验,发现在浒苔配入量为30%时,焦油的产率达到最大值11.39%,比煤单独热解提高了28.61%,比理论加权值提高了8.87%。对低阶煤、浒苔及浒苔配入量为30%的混合样进行热重分析,发现低阶煤与浒苔共热解时在240～750℃段存在明显的协同效应,且其相对最大值达18.5%。动力学分析表明,混合热解时活化能与指前因子之间存在补偿效应,两者混合使反应活性增大,反应速率降低,协同作用主要表现在使共热解反应活性增大。     

煤燃烧过程中硫分析出规律的研究进展

对煤中硫分的存在形态及各种形态硫分的材出规律进行了综述,探讨了煤种、工艺条件对硫析出的影响,分析了在燃烧过程中不同形态硫的析出温度。     

凤眼莲与低阶煤低温共热解特性研究

采用自行改装设计的干馏炉对不同配比的凤眼莲(EC)和低阶煤(LFC)进行低温共热解实验,得出凤眼莲添加量为30%时热解油产率达到最高值11.32%,与纯煤时对比提高了24.81%,比质量加权值提高了5.11%.选取凤眼莲、煤样和凤眼莲添加量为30%的混合样进行了热重分析,在300℃~700℃温度段,实验失重量明显大于质量加权值.并对热解油进行了GC-MS检测,共热解油中烷烃含量比纯煤时提高了34.46%.元素分析和热值分析得出共热解油H/C比纯煤时提高了8.72%,热值稍低于汽柴油的热值.说明凤眼莲与低阶煤共热解存在协同效应,共热解油实现了一定程度的轻质化.     

金属氯化物对高硫煤焦化过程中硫迁移特性的影响研究

高硫煤炼焦所得焦炭中硫含量较高限制了高硫煤的应用。采用碱土金属氯化物(NaCl及KCl)、碱金属氯化物(MgCl₂及BaCl₂)、过渡金属氯化物(AlCl₃及FeCl₃)对高硫炼焦煤进行浸渍处理，考察不同金属氯化物对高硫煤焦化过程中不同形态硫迁移特性的影响，旨在提高高硫煤炼焦质量，降低焦炭硫含量。实验结果表明：NaCl处理有助于煤样中无机硫的迁移，对有机硫的迁移影响较小。BaCl₂及FeCl₃处理不利于焦化过程中无机硫的迁移，但有机硫的迁移效果较好。金属氯化物处理会提高焦炭中噻吩硫及亚砜硫含量。同时，会增加煤焦化所得焦炭的灰分含量，降低焦炭的品质。而金属氯化物处理对高硫煤炼焦的结焦率影响较小。     

煤燃烧过程中各形态硫析出规律的研究

利用改进的自动测硫仪,以高有机硫北宿烟煤和高黄铁矿硫阳泉无烟煤作为研究对象,在不同温度下对原煤和脱无机硫煤在煤燃烧过程中硫析出特性进行了研究,另外对原煤和脱无机硫煤在热解和燃烧时硫形态的变化进行了研究．实验表明：黄铁矿硫、有机硫、煤中有机硫的分布在不同温度下具有不同的析出能力;煤热解和燃烧过程中各形态硫可以向其它形态转移,使硫的析出变得十分复杂．其结果对研究煤燃烧过程中硫的析出规律及燃中固硫有一定帮助．     

不同热解方式下长焰煤的热解特性研究比较

为提高长焰煤热解转化率,研究其热解过程和机理,采用格金干馏设备、固定床和间歇蒸气流化床3种不同热解装置,分别进行长焰煤的低温热解实验。研究结果表明,格金干馏实验中液体产率较高;在固定床低温热解装置中,煤颗粒达到完全热解需要的时间长,热解气体产物中氢气的产率高;在间歇蒸气流化床中,煤颗粒的热解反应速度快,但受热解过程中流化气吹损的影响,半焦产率低;热解气体的组成和分布也随热解气氛而改变,在水蒸气气氛条件下,水蒸气可能参与大分子烃类物质的部分反应,热解气体中CH4和C2以上小分子烃类物质CmHn总含量降低,CO2和CO含量增高。     

聚硫硫代聚脲的结构与性能

以液态聚硫橡胶、异氟尔酮二异氰酸酯和扩链剂3，6-二甲硫基-2，5-二甲苯胺为原料，合成了不同硬段质量分数的聚硫硫代聚脲。IR，DMTA，DSC和应力-应变分析表明，各试样的软硬段中存在着相分离；硬段质量分数减少或是液态聚硫橡胶相对分子质量增加时，试样拉伸强度降低而扯断伸长率增加。