韩家湾煤及其热解半焦中多环芳烃分布特征研究

低阶煤的热解是其深加工工艺的基础，为探究其固体产物半焦中多环芳烃(PAHs)的含量水平及组成特征，以陕西榆林韩家湾次烟煤及其不同温度条件下(350℃～700℃)生成的热解半焦为样品，采用溶剂萃取结合GC/MS方法分析其中PAHs分布特征。结果显示：韩家湾原煤中16种优控母体(美国环保署规定)PAHs含量(∑16PAHs, 15 161 ng/g)低于对应烷基取代PAHs含量(∑aPAHs, 24 055 ng/g),380℃热解半焦中∑16PAHs(19 003 ng/g)和∑aPAHs(45 009 ng/g)均呈极大值；半焦中∑16PAHs和∑aPAHs随温度呈先增后降的变化趋势，但aPAHs含量随热解温度变化的幅度大于16PAHs含量变化的幅度，推测热解过程释放的PAHs可能以aPAHs为主；16PAHs组成上，原煤以4环母体PAHs为主,半焦中则以2～3环PAHs为主；350℃～400℃热解半焦中萘和烷基萘含量显著高于原煤中相应成分的含量，表明煤在低温热解时发生裂解反应并生成大量萘系物。     

典型石油污染土壤中PAHs污染特征分析

为探讨废弃井场中土壤PAHs污染状况,采取江汉油田废弃井场土壤样品,对16种PAHS的质量分数及组成特征和垂直分布特征进行研究.结果表明:分析样品中∑16PAHs质量分数范围0.0084～2.5956μg·g-1,146号采样点PAHs质量分数均大于147号采样点,PAHS组成多以2～3环为主,∑16PAHs和单体分布基本一致,其中土壤层位在0～20 cm时,菲(Phe)、荧蒽(Flu)、屈(chr)占比较大,为主要污染物;147号采样点,PAHs多以5～6环为主,屈(Chry)、苯并(b)荧蒽(BbF)占比较大,土壤∑16PAHs和单体质量分数随深度增加而减小.通过单组分比值(Ant/(Ant+Phe))的分析得出,146号采样点土壤中PAHs多为石油源,而147号采样点土壤中的PAHs多为燃烧源,且Fla/(Fla+Pyr)比值大于0.5,说明来源于煤、植物、木炭燃烧.     

褐煤和油菜秸秆低温共热解产物及协同效应分析（英文）

印尼褐煤(IL)与不同质量分数的油菜秸秆(RS)在自制的低温煤炭化炉中共热解,得到热解半焦和焦油。结果表明:当RS的质量分数为30%时,共热解油的产率达到最大值14.03%,产率比纯褐煤热解油产率高57.59%。热解半焦的SEM结果表明,共热解半焦比褐煤半焦孔隙结构更加丰富;热解油的FTIR和GC-MS结果表明,共热解焦油更轻质化,酸度更低;样品的热重分析表明,油菜秸秆与褐煤的DTG峰值部分重叠,共热解过程符合二级动力学方程,加入RS后,共热解反应的活化能E降低,反应性增强,TG曲线向低温区域移动。RS和IL的共热解存在协同效应,共热解实现了褐煤和油菜秸秆的清洁高效利用。     

燃煤机组协同处理焦化固废中污染物的排放特性

焦化固废的锅炉协同处理技术实现了热量资源化回收,为评估该工艺的环境危害,在某480 t/h煤粉锅炉上进行原煤、生化污泥和焦油煤粉共燃烧试验,对锅炉排放的烟气、炉渣、飞灰和硫酸铵等样品进行采样分析,研究掺烧工况下多种污染物的排放特征及其对环境的影响。结果表明,在煤、生化污泥和焦油煤粉掺烧比为100.0∶3.0∶1.5的协同工况下,炉内燃烧稳定,各运行参数波动小。16种多环芳烃(PAHs)中,以低环(2～3环)PAHs的萘和苊烯为主,其他PAHs类物质的质量浓度均较低,烟气中PAHs总质量浓度为71.3 ng/m³,固体样品中PAHs质量分数均低于0.5 mg/kg;烟气中二噁英类质量浓度为0.004 3 ng/m³,相较空白工况下降61.3%,固体样品中二噁英类质量分数均低于2.0 ng/kg;掺烧工况下各有机物排放均符合标准。生化污泥中Cr质量比是原煤的3.6倍,As是原煤的26倍,导致混合燃料中重金属Cr、As的质量比分别增加了21.1%、63.1%,其他重金属元素无明显增加。90%以上的Cr和As赋存于飞灰中,2%～4%存在于炉渣中,仅有...     

固体热载体热解府谷烟煤的实验研究

以循环流化床锅炉的循环灰为热载体对府谷烟煤进行了热解实验,考察了热解温度(470℃~630℃)对气液固产物产率和特性的影响,分析了原煤中的硫和氮在气液固三相产物中的分布.结果表明,随热解温度的升高,半焦产率降低,煤气产率从0.97%增加到5.44%,焦油产率从1.96%增加到8.07%;焦油中的轻油含量占80%(质量分数)以上,随热解温度的升高而降低.半焦的灰熔点在1 000℃以上.原煤经过热解后半焦中的硫含量可降到原煤中硫含量的70%(质量分数)左右,氮含量可降到原煤中氮含量的90%左右.     

污泥热解过程中多环芳烃排放规律

研究了不同温度(350~1050℃)下污泥热解过程液、气、固三相产物中16种多环芳烃(PAHs)排放规律。结果表明,PAHs趋向富集于液相产物中,其次为气相产物,在液相产物中检测到所有16种PAHs,650℃液相产物中16种PAHs(∑16PAHs)总质量比最高,为96%;750℃气相产物中∑16PAHs质量比最高,为21.3%以上;固相产物中PAHs含量极少,仅在650℃时达1%。所有温度下液相产物中2、3和4环PAHs均占据主导地位,∑2,3,4环PAHs质量比达95%以上,850℃时液相产物中∑EPA-PAHs含量最高,达15.25 mg·kg-1。气相产物主要以萘(Na P)、苊烯(Acp)、芴(Flu)和蒽(Ant)PAHs为主,未检测到高环PAHs。在高温热解阶段,污泥大分子结构裂解到达高峰,伴随产物的二次断裂、合成、环化等反应,气相产物中∑低PAHs生成含量达到最高7.248 mg·kg-1。不同温度下污泥热解产物中PAHs的毒性当量(TEQ)变化规律与其生成量变化基本一致,在850℃时液相产物中PAHs的TEQ最高达1.129。     

改性分子筛催化褐煤微波热解挥发分提质研究

为了实现褐煤的清洁高效利用,采用微波热解技术,探究微波反应器中ZSM-5分子筛催化剂对先锋褐煤热解挥发分的催化提质作用。通过浸渍法制备了Fe、Co、Ni改性的ZSM-5分子筛催化剂,采用SEM、XRD、BET和NH3-TPD对催化剂进行了表征,研究了微波功率和不同催化剂对产物产率和焦油中芳烃生成特性的影响。结果表明：微波热解的最佳功率为700 W,在此功率下,通过微波催化热解,有效提升了气体产物中有效组分H₂+CO的含量;金属的引入显著提高了焦油中芳香烃的产率以及对轻质芳烃的选择性;其中,Ni@ZSM-5获得了最高气体有效组分体积分数(93.20%)、最高芳香烃产率(质量分数72.92%),轻质芳烃产率较未催化提升了34.08个百分点。     

胜利褐煤快速热解特性

为考察热解温度对热解产物品质及挥发分残留的影响,在10 kg/h自制褐煤快速热解提质试验设备上,以胜利褐煤为试验原料,考察了400~900℃热解提质温度对热解产物产率、气体产物组成、半焦微观结构以及残余挥发分的影响。结果表明,随着热解温度的升高,半焦产率逐渐降低,气体产率升高,焦油的产率先升高后降低,700℃时焦油产率最大;热解气体中的CO_2随着热解温度的升高逐渐降低,H_2和CO含量随着热解温度的升高而增加;随着热解温度的升高,挥发分不断释放导致半焦含氧官能团以及高活性的小的缩合芳环减少;热解温度≥700℃,半焦残留的挥发分较低,固定碳较多,基本满足电石用焦的要求。     

低阶煤与玉米芯低温共热解的产物特性分析

采用低温干馏装置对不同玉米芯加入量的褐煤/玉米芯混合物进行低温共热解实验。结果表明：当玉米芯加入量为30%时,焦油产率最大为11.70%,比褐煤单独热解提高了53.75%。随着玉米芯的加入量增加,热解气中CO、CH₄和H₂含量逐渐增大。对热解焦油进行GC-MS检测,发现添加30%玉米芯后脂肪族质量分数从褐煤单独热解的24%提高到了30.67%,酚类质量分数从6.29%提高到了18.49%,杂原子质量分数从29.75%降低到了13.33%,一定程度上实现了焦油的轻质化和高品质化。对热解半焦进行SEM、比表面积分析和热值测定,发现共热解半焦表面变粗糙,孔隙结构得到改善,热值明显高于褐煤单独热解半焦热值。     

褐煤成型技术研究现状

中国褐煤资源丰富,由于其煤质特点,利用褐煤时需要进行提质加工。褐煤提质加工技术众多,国内外的褐煤提质加工技术主要包括热解提质加工工艺、脱水提质加工工艺及成型提质加工工艺等。褐煤成型技术可根据用户的不同需求,通过特殊的工艺,克服原煤存在的缺陷,生产出质量优良的产品;解决了褐煤易自燃、水分含量高等对长距离运输及储存不利的问题,具有明显的经济效益和环境效益。综述国内外褐煤众多提质工艺中的成型技术现状,介绍具有代表性工艺技术的主要特点,对比分析了国内外褐煤成型工艺技术的主要指标,总结了褐煤成型工艺技术在中国今后的发展。     

蒙东褐煤热解气体产物排放测试研究

我国褐煤储量丰富，而蒙东占全国褐煤储量的77％，随着国内无烟煤、烟煤等优质资源日渐枯竭，褐煤成为我国动力煤的后续补充，尤其是褐煤改性提质后，半焦热值高，复吸不明显，同时副产高附加值的中低温煤焦油，因此改性体质成为蒙东地区广泛采用的加工利用途径。因褐煤改性提质时，既要保证焦炭产率又要提高焦油产率，因此通过试验确定蒙东褐煤热解特性，分析产物排放组成具有重要意义。本文利用热重分析仪和红外光谱分析仪对褐煤热解特性进行分析，为褐煤改性提质温度控制提供了数据支持与理论依据，有利于指导鲁新公司选择褐煤干燥与提质项目中最佳温度。     

甘蔗渣与褐煤低温共热解产物特性分析

采用自制的低温热解装置研究褐煤与甘蔗渣(SB)共热解过程中添加甘蔗渣对褐煤热解特性的影响.结果表明:随着甘蔗渣掺混比的增加,热解油产率呈现先增大后减小的趋势.在甘蔗渣掺混比为20%(质量分数,下同)时,热解油产率达到最大值16.7%,比褐煤单独热解得到的焦油产率增加了13.7%,与焦油计算值产率出现0.57%的最大正偏差.热值分析得出共热解过程有利于褐煤和甘蔗渣的能量富集,共热解半焦比原煤半焦的热值大;焦油的FTIR谱表明,添加甘蔗渣会促进褐煤中—OH和—CH_3官能团的断裂和分解,会使甘蔗渣中羧基官能团以其他含氧官能团形式转移到焦油中,有利于焦油轻质化;热重分析表明,热解过程分为三个阶段,甘蔗渣的添加对褐煤的快速热解阶段影响显著,使褐煤的最大失重速率增加,提高了8.96%,最大失重速率所对应的热解温度降低了98.8℃,甘蔗渣的添加一定程度上促进了热解反应的进行.     

褐煤与石莼低温共热解产物特性研究

将内蒙褐煤与石莼的混合物在自行设计的低温干馏装置进行低温共热解实验,并探究石莼的添加量对各热解产物的产率、组成及品质的影响。研究结果表明:当石莼的添加量(质量分数)为40%时,焦油产率达到最大值8.35%,相比于褐煤与石莼的理论加权值提高了26.70%。GC-MS检测结果表明共热解焦油中直链脂肪族化合物和酯类化合物含量明显高于褐煤单独热解焦油中相应组分的含量;FTIR检测表明石莼的添加使焦油中的芳香族化合物有向脂肪族化合物转变的趋势,可使煤焦油达到一定程度的轻质化;SEM检测表明石莼的添加使共热解半焦孔隙变多、表面变粗糙,这有利于提高半焦反应活性及扩大半焦的用途。     

不同来源污泥热解油中多环芳烃分布特征

分析了4种不同来源污泥的热解油中16种EPA-PAHs生成分布,并探讨了污泥原样中自由赋存PAHs和污泥泥质特性（碳含量、H/C摩尔比、O/C摩尔比及挥发分含量等）的影响。结果表明,4种来源污泥热解油中均不同程度包含16种EPA-PAHs,∑EPA-PAHs含量分布次序为：工业印染污泥热解油（21.72 mg·kg^-1）>生活污泥热解油（14.10 mg·kg^-1）>造纸污泥热解油（13.72 mg·kg^-1）>食品污泥热解油（5.48 mg·kg^-1）,且以低环（2R）和中环（3R和4R）PAHs为主,其总量占∑EPA-PAHs的95%以上。热解油中PAHs含量高低与污泥自身赋存的自由PAHs含量具有一定关联;泥质特性对热解油中EPA-PAHs含量分布也呈现了不同程度影响,随着污泥泥质特性变化,3R和4R-PAHs含量变化规律较相似,均在碳含量为30.96%、H/C摩尔比为1.1、O/C摩尔比为0.33和挥发分为35.5%时达到最高水平;2R-PAHs含量在碳含量为20.75%、H/C摩尔比为1.44、O/C摩尔比为0.6和挥发分为46.3%时达到最高水平。     

茂名市茂南区工业园区周边土壤中PAHs的分布特征及风险评价

以茂名市茂南区石化工业园区为研究对象,测定了工业园区周边土壤中16种多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)的含量,对照农用地和建设用地土壤污染风险管控标准,分析了其分布特征,采用轻重比和特征比值法对其来源作了解析,并采用毒性当量因子法进行了生态风险评价。结果显示：工业园周边土壤中的16种PAHs总含量为451～7899ng/g,均值1690ng/g,大部分点位PAHs单体均未超过土壤污染风险管控标准筛选限值,仅1个点位的苯并(a)芘(Benzo[a]pyrene,BaP)含量超过了土壤污染风险筛选值,未超过一类用地管制值;源解析结果显示工业区周边土壤中PAHs主要来源于非交通源的石油燃烧源,同时生物质和煤燃烧源也有部分贡献。生态风险评价表明16种PAHs的TEQ_BaP的范围为97.3～1540 ng/g,平均值为378.3 ng/g,7种致癌性PAHs是致癌风险的主要贡献者,其中苯并(a)芘和二苯并(a,h)蒽贡献率最高。茂名市茂南区工业园区周边土壤多数都符合国内建设用地土壤和农用地土壤污染风险管控标准。     

低阶煤无热载体快速热解炉工艺试验研究

为实现煤炭热解分质梯级利用,提出了低阶煤无热载体粉煤快速热解炉工艺,以印尼褐煤为研究对象,对无热载体粉煤快速热解工艺所产焦油、热解气、半焦等进行分析,验证低阶煤无热载体热解炉工艺的技术可行性。结果表明,试验煤种经低阶煤无热载体粉煤快速热解炉工艺处理后热解焦油产率达11.84%、热解气产率14.08%,半焦产率64.97%,其中焦油产率比格金干馏试验提高了1.49%,半焦发热量较原煤提高了2.63 MJ/kg,热解气有效气体含量达80%以上。表明该低阶煤无热载体粉煤快速热解炉工艺具有热解温度可区域精确控制、热解速度快、焦油产率高、产品品质好等优点。     

褐煤热解提质技术与多联产构想

以原褐煤质量为分类依据,根据褐煤原料的不同灰分含量,提出了不同的褐煤热解提质技术产品方案。主要介绍了国内外典型的褐煤热解提质技术,包括俄罗斯3TX(ETCh)-175、德国LR、美国LFC、中国多段回转炉、中国的BT、中国的DG等工艺。对褐煤热解技术与煤制甲烷、煤间接制油、煤制腐植酸和合成化工技术多联产进行了构想,为我国褐煤的洁净高效利用提供了参考和借鉴。     

污泥热解过程中多环芳烃排放规律

研究了不同温度（350~1050℃）下污泥热解过程液、气、固三相产物中16种多环芳烃（PAHs）排放规律。结果表明,PAHs趋向富集于液相产物中,其次为气相产物,在液相产物中检测到所有16种PAHs,650℃液相产物中16种PAHs（∑₁₆PAHs）总质量比最高,为96%;750℃气相产物中∑₁₆PAHs质量比最高,为21.3%以上;固相产物中PAHs含量极少,仅在650℃时达1%。所有温度下液相产物中2、3和4环PAHs均占据主导地位,∑_2,3,4环PAHs质量比达95%以上,850℃时液相产物中∑EPA-PAHs含量最高,达15.25 mg·kg^-1。气相产物主要以萘（NaP）、苊烯（Acp）、芴（Flu）和蒽（Ant）PAHs为主,未检测到高环PAHs。在高温热解阶段,污泥大分子结构裂解到达高峰,伴随产物的二次断裂、合成、环化等反应,气相产物中∑_低PAHs生成含量达到最高7.248 mg·kg^-1。不同温度下污泥热解产物中PAHs的毒性当量（TEQ）变化规律与其生成量变化基本一致,在850℃时液相产物中PAHs的TEQ最高达1.129。     

褐煤热解及半焦成型特性研究

以褐煤为原料,通过原煤热解与半焦成型实验,研究了热解终温对产物分布的影响及半焦的成型特性与反应活性;利用气体在线分析仪、GC-MS对热解产物进行表征;研究结果表明,热解温度由450℃提高到750℃,热解气体产率持续增大,半焦收率则持续减少,焦油收率在550℃时最高;气相组分中H2含量持续增加,CO2和CH4含量减小,CO含量在650℃时最高;热解焦油主要由萘及其衍生物、高碳数直链烷烃、苯酚及其衍生物、蒽、菲及衍生物、稠环芳烃和中性含氧化合物(醛、酮、呋喃)组成,随热解温度升高,多侧链取代化合物含量减少,稠环化合物含量增加;热解改质后,半焦型煤强度提高了3 MPa,半焦型煤的CO2反应活性高于半焦。     

全国低品质煤提质及深加工技术发展与应用交流研讨会将于8月召开

<正>为进一步交流低品质煤提质技术开发与应用情况,推进褐煤高效脱水、热解、半焦利用、煤焦油深度加工、煤气利用的一体化工程技术和高硫煤资源分类利用和分级提质利用途径。中国煤炭工业协会、中国煤炭加工利用协会拟定于2014年8月22–26日在云南省昆明市召开"第四届全国低品质煤提质及深加工技术发展与应用交流研讨会"。会议主要内容:1.我国低品质煤资源分布、品质及清洁高效开发利用思路;2.低品质煤提质及深加工技术进展与工程运用;