煤热解影响因素分析研究

对煤热解的影响因素进行了分析,说明了各影响因素的内容与具体作用后对煤热解作用的机理与作用的结果,为煤热解技术的发展以及将来的煤炭地下热解工业性试验提供一定的理论基础指导。     

煤热解焦油产率影响因素研究

煤热解是煤炭清洁利用的一种有效途径,对新疆小红沟煤进行低温热解,探讨热解工艺因素对焦油产率的影响。结果表明:热解工艺中热解终温和催化剂影响较大,分别使焦油产率较原煤提高0.57%和0.77%。通过最佳热解条件分析,发现影响焦油产率顺序为溶胀热解终温升温速率催化剂超声波保温时间,经过对各种因素分析得出的最佳工艺参数为热解终温570℃,升温速率12℃/min,催化剂1∶20,超声波处理15 min,保温时间18 min。此时,煤样焦油产率16.76%,较原煤提高7.63%。     

褐煤低温热解提质试验研究

针对蒙东地区褐煤水分含量高,发热量低,易风化自然,可磨性、成浆性差的问题,对其进行了管式炉低温热解提质试验研究。结果表明：试验优化的低温热解温度为480-520℃,此时半焦挥发分Vdaf为13.32%-16.43%,低位发热量为26.43-27.18 MJ/kg,半焦CO2反应活性大于98%,可磨性性指数大于60,成浆浓度大于60%;半焦着火点为326-342℃,氧化后着火点为305-327℃;原煤干基半焦产率为69.13%-70.46%,焦油产率为3.97%-4.60%。褐煤经过低温热解,发热量明显提高,着火点升高,反应性、可磨性及成浆性良好,并具有较高的电阻率。     

扎赉诺尔褐煤热解提质实验研究

为对扎赉诺尔褐煤进行热解提质,利用沉降炉进行实验,主要考察了热解温度、载气流量和进料速率对产物组成及其特性的影响。结果表明:扎赉诺尔褐煤热解产物主要为半焦和气体,焦油含量较少。随热解温度升高,半焦产率逐渐降低,焦油产率先增加后减少,气体产率单调增加;经过热解,煤阶提高,但半焦的燃烧特性变差。     

煤热解脱硫技术研究进展

从认识煤中硫的赋存形式及热解迁移转化规律出发,分析变质程度与煤岩组分对硫赋存和脱除率影响,掌握不同温度下不同形态硫变迁机制,重点介绍惰性、氧化、氢气气氛条件下热解脱硫机理,阐释惰性、氧化、氢气及其他气氛条件对热解脱硫率的影响,提出深入研究热解过程中硫与其他元素迁移交互作用,多段多气氛热解脱硫技术及多种取代氢气的热解脱硫气氛建议,以期通过热解气氛调控,实现热解脱硫技术成本最低化和效率最大化。     

煤催化热解技术研究进展

基于低温热解以及催化热解方式可以实现低阶煤的高效利用,阐述了用于煤催化热解的催化剂种类及其催化机理;总结了催化热解应用研究过程中催化剂的选择依据;根据催化剂在煤中分散程度和负载方式不同,介绍了目前煤催化热解工艺中ICHP工艺、多段加氢热工艺、流化床热解工艺、逆流式煤催化热解工艺的特点。最后根据煤热解以及催化热解的特点,提出催化热解的研究重点在于煤分级转化技术的过程调控原理和催化剂定向制备原理。     

褐煤提质过程中煤的热碎裂行为研究进展

褐煤的热碎性给褐煤干燥/热解工艺的除尘、油尘分离环节带来极大挑战,严重制约了褐煤提质产业的发展。归纳分析了加工工艺参数、机械力作用、水分/挥发分的逸出、煤体缩胀变形、裂隙发育和孔结构演化对褐煤提质过程中煤碎裂粉化的影响,指出当前煤热碎裂研究的不足,并强调应加强上述因素间的关联研究,以明确褐煤热碎裂的作用机制,为褐煤热提质工艺的条件选择、炉型设计和抑尘除尘系统开发奠定基础。     

煤催化热解制氢的研究进展

介绍了几种氢的制备方法，着重介绍了煤的催化热解制氢，并阐述了用低阶煤催化热解制氢的可行性及其前景。     

褐煤提质的研究进展

在未来相当长的时期内我国以煤为主要能源供应的格局难以改变,褐煤储量大,但褐煤存在水分高、热值低、长距离输送经济性差等缺点,在利用之前有必要进行提质处理,介绍了几种褐煤提质工艺,并分析了各自特点。     

粉煤灰综合利用与提质技术研究进展

粉煤灰是我国堆积量最大的固体废弃物之一,粉煤灰的堆积和外排不仅占用了大量土地资源,而且容易造成环境污染。粉煤灰中含有一定量的残碳、磁珠和微珠等有用组分和有价元素,根据粉煤灰的特性对其进行提质或综合利用对减少环境污染、提高粉煤灰经济效益具有重要意义。论文阐述了粉煤灰在建材制备、陶瓷生产、土壤改良和多孔材料制造等领域的综合利用现状及研究进展,介绍了分选脱碳、有价元素提取、有用组分分离等粉煤灰提质方法的研究现状,探讨了粉煤灰综合利用与提质方法存在的问题及发展趋势。建议根据不同粉煤灰的特性,进一步开展粉煤灰材料制备的研究,同时强化对粉煤灰中微量元素、稀有元素和其它高附加值组分的回收。      

褐煤提质技术研究进展

由于褐煤存在高水分、高灰分、低发热量、易于风化和自燃的缺陷,致使其加工利用受到限制,为高效利用丰富的褐煤资源,减小褐煤利用过程中产生的环境问题,针对国内外在褐煤干燥脱水、成型和热解方面的提质研究,综述了国内外褐煤蒸发和非蒸发脱水干燥脱水技术、无黏结剂和有黏结剂成型提质技术以及热解提质技术的研究现状,并对我国褐煤提质加工技术的研究方向进行了探讨。     

低变质粘结性煤降粘与热解研究进展

随着煤化工产业的发展,对低变质粘结性煤的研究成为研究者的关注点之一。分别介绍了低变质粘结性煤的预氧化破粘法、溶剂萃取破粘法、添加剂破粘法、催化破粘法和机械破粘法这5种降粘方法,以及其在粘结性煤与配入煤共热解、粘结性煤与其他物质(生物质、废料等)共热解方面的高值化应用。提出了低变质粘结性煤降粘与热解耦合的技术路线,可为低变质粘结性煤在热解方面的应用提供参考。     

煤热解提高焦油产率及品质关键技术与研究进展

针对低阶煤热解工艺普遍存在的焦油产率低、焦油中重质组分(沸点高于360℃的组分)含量高等关键技术问题,从煤热解机理及焦油产生过程出发,探讨了影响焦油产率和品质的主要因素,提出通过原煤预处理强化挥发分的组成和结构的控制、设计结构新颖的热解反应器调控煤颗粒的热解和挥发分的二次反应过程、协同控制热解条件、控制油气中粉尘含量等提高焦油产率和品质的方法。期望新型的热解技术可处理较宽粒度范围的煤,降低挥发分在高温区的停留时间、抑制焦油二次反应,提高轻质焦油含量,并降低焦油中粉尘含量,构建热解条件和焦油组成之间的协同调控,实现煤热解油品品质强化。     

石圪节下组煤提质可行性分析

石圪节下组煤的开采为潞安矿区下组煤开采利用做出了有益的探索和尝试。从煤质分析、选煤厂生产等方面探索提高下组煤质量的措施和手段,从而提高下组煤开发利用的价值。     

甲醇水蒸气重整与煤热解耦合对热解产物分布的影响

针对传统煤热解工艺焦油产率低、品质差的问题,采用甲醇水蒸气重整(SRM)与煤热解(CP)耦合的新工艺,研究了热解气氛、热解温度、水醇流量等因素在CP-SRM耦合过程中对热解产物分布的影响规律,分析了CP-SRM耦合过程的反应机理。研究结果表明:在热解温度550℃、水醇流量300 m L/min时,耦合过程焦油产率最高达16.1%,比相同温度、相同流量时N2、H2气氛下分别高出78.9%、24.8%。焦油中苯、酚、萘菲蒽(NPA)含量比N2气氛下分别高出64.0%、26.7%、31.4%,比H2气氛下分别高出20.6%、12.7%、17.8%。进一步证实了CP-SRM耦合过程不仅可以提高焦油产率,而且能够提升焦油品质。     

低阶煤微波辅助热提质研究进展

微波热处理技术具有快速均匀、选择性加热和操作灵活、安全环保的优势,为实现低阶煤的清洁高效利用提供了新途径。从低阶煤的微波辅助干燥提质和热解提质出发,综述了低阶煤对微波的介电响应特性,梳理了影响低阶煤微波干燥提质过程的因素,阐述了微波干燥提质对低阶煤品质和理化性质的作用规律,不同工艺条件对低阶煤微波热解提质的影响以及引入吸波剂和催化剂对强化低阶煤微波热解提质的作用特性。结果表明:低阶煤中的水分和矿物含量是影响其介电损耗能力的主要因素,内在水分对微波的快速响应有利于实现微波对低阶煤的快速干燥提质。微波加热干燥有效提升了低阶煤固定碳含量和燃烧热值,内在水分被优先加热发生快速迁移可促进孔隙结构形成进而增强了其可磨性,极性含氧官能团在微波诱导下易发生分解有助于抑制低阶煤的自燃倾向。相比常规热解,微波辅助低阶煤热解提质表现出加热速率快、热解效率高、焦油轻质组分丰富以及合成气产量高的优势。微波功率、辐射时间、热解终温和反应气氛是影响低阶煤微波热解提质的主要因素,基于目标导向的热解工艺参数优化是实现低阶煤高效分级分质利用的核心。利用吸波剂和催化剂充分强化低阶煤微波热解提质,有利于提高微波能利用率、加深煤热解程度、定向调控产物分布以及改善热解产物品质。此外,微波辅助低阶煤和生物质、油页岩和废塑料等富氢物质进行共热解,能够增强焦油向轻质化的转变以及提升有效气体收率,是实现低阶煤清洁高效梯级利用的重要发展方向。     

脱矿物质对煤热解的影响

研究了５种不同变质程度煤脱矿物质对其热解的影响。煤热解在常压下、Ｎ２气氛中进行，加热速度为５℃／ｍｉｎ。脱矿物质引起褐煤热解产物析出速率的明显变化，但对较高变质程度煤几乎看不出变化。其原因在于酸处理煤中含氧官能团的变化。     

煤吸附甲烷能力的影响因素研究进展

煤的吸附性能是煤层气资源可采性评价的重要技术参数。在实测数据和收集前人大量数据的基础上,分析并综述了影响煤吸附甲烷能力的主要影响因素。影响煤对甲烷吸附量的因素包括煤岩自身因素,即煤级、煤岩显微组成、煤岩粒径、灰分含量、水分含量及水的赋存状态、物理化学结构等;和外界环境因素,即温度、压力及温压综合条件等。     

新疆白石湖富镜质组高碱煤热解特性

利用固定床热解炉、格金干馏装置和热重分析仪研究了白石湖富镜质组高碱煤(BS1和BS2煤)的热解特性和产物产率;同时在碱金属钠形态表征的基础上,考察了不同前处理方法对热解产物和动力学参数的影响。结果表明,白石湖煤在600℃热解焦油产率最大,煤气产率随温度升高而增加;BS1和BS2煤固定床热解的焦油产率分别为13.98%和13.75%,远高于准东煤的1.61%。焦油具有低密度、高H/C原子比和柴油馏分特点,净煤气以H_2,CH_4和CO为主。BS1和BS2煤水溶钠(H2O-Na)占比分别为79.58%和85.38%;醋酸铵溶钠(AcNH_4-Na)占比10.32%和8.06%,但含量较低的Ac NH_4-Na对焦油抑制作用显著大于H2O-Na。经水、醋酸铵和盐酸溶液处理后,BS2煤热解活化能和指前因子呈现降低趋势,格金焦油产率从14.80%分别增加到15.45%,17.18%和16.92%。