熱解氣催化活化促進煙煤熱解研究.pdf

1、新疆煤炭資源儲量十分豐富,位居全國第一位,在新疆地區(qū)開展新型煤化工產(chǎn)業(yè)將助力西部經(jīng)濟快速發(fā)展。積極開展煤的分級轉化和清潔利用,對我國西部的經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文首先采用等體積浸漬法制備了Co/MgO、Co/Al2O3、Fe/MgO、Fe/Al2O3、Ni/MgO和Ni/Al2O3催化劑。利用固定床反應器研究了石河子煙煤在熱解氣氣氛下的催化熱解行為,考察熱解氣在催化劑作用下對煤熱解焦油產(chǎn)率、半焦產(chǎn)率、

2、輕重油比例以及焦油族組成的影響。并與相同條件下 N2氣氛、熱解氣氣氛熱解特性進行了對比分析。結果表明:Co/MgO、Fe/MgO和Ni/MgO三種催化劑對煤在熱解氣中的熱解都有促進作用,其中 Ni/MgO催化劑對提高焦油產(chǎn)率最明顯。在氣體流量為400mL/min,熱解溫度為550℃,Ni/MgO催化劑的條件下,焦油的產(chǎn)率為7.33％,與相同條件下 N2氣氛和熱解氣氣氛下熱解相比焦油產(chǎn)率分別提高了78%和42%。而Co/MgO催化劑對提高

3、輕油的作用較明顯。這表明熱解氣催化活化對煤熱解有較好的促進作用,可抑制縮聚反應,提高焦油的產(chǎn)率和改善焦油的品質。而Co/Al2O3、Fe/Al2O3、Ni/Al2O3加入之后由于催化劑容易積碳導致活性降低,所以對催化活化熱解氣提高焦油的產(chǎn)率作用并不明顯。
　　考察在Ni/MgO催化劑下不同工藝條件對熱解氣催化活化煤熱解的影響。結果表明:焦油的產(chǎn)率隨著熱解氣流量增大先升高后降低,在400mL/min時達到最大值。對于催化劑的裝填方式

4、,在煤層上方有利于提高焦油的產(chǎn)率;和煤混合起來可以提高輕油的比例,但降低焦油的產(chǎn)率;在煤層的下方時生成的煤焦油過多的發(fā)生裂解反應,不利于焦油的生成。Ni/MgO催化劑的還原溫度對熱解產(chǎn)物的影響不是特別明顯。熱解氣中的四種氣體對煤熱解都有影響均有促進作用,通過氣相色譜分析表明不同氣體互相之間存在重整反應,而Ni/MgO催化劑對重整反應有促進作用。
　　通過柱層析處理將熱解得到的進行輕油分離,將焦油分為脂肪族和非脂肪族(芳香族和極性)