煤中摻配高硫石油焦可磨性和氣化特性的研究.pdf

1、本文圍繞高硫石油焦氣化中存在的反應(yīng)活性低和難以磨制等問題，選取了兩種不同種類的高硫石油焦(MM、MG)和中石化某Shell氣化裝置現(xiàn)用的兩種煤(ZX、LY)為研究對(duì)象。采用哈氏可磨性指數(shù)儀、星形式球磨機(jī)和激光粒度儀測(cè)定了煤中摻配不同比例高硫石油焦的可磨性指數(shù)(HGI)和球磨后的粒度分布，研究了煤/焦混樣HGI與石油焦摻配比例的關(guān)系，并定性分析了粒度分布與HGI之間的關(guān)系;利用XRF、XRD、FTIR、同步熱分析儀等手段研究了煤與石油焦氣

2、化特性的差異性，分別采用程序升溫?zé)嶂胤ê秃銣責(zé)嶂胤ㄑ芯苛嗣褐袚脚洳煌壤吡蚴徒沟臍饣匦院蜌饣瘎?dòng)力學(xué);探討了煤中摻配高硫石油焦氣化過程中的協(xié)同作用。總結(jié)全文，得到以下結(jié)論:
　　1)不同種類石油焦的HGI不同，彈丸焦(MM)的HGI(32.73)遠(yuǎn)小于海綿焦(MG，74.13)，ZX煤和LY煤的HGI分別為66.86、73.97;隨著易磨組分含量的增加，煤/焦混樣的HGI增大;當(dāng)煤與石油焦HGI相差較大時(shí)(△HGI＞30)，煤

3、/焦混樣(LY/MM或ZX/MM)的HGI與石油焦的摻配比例呈現(xiàn)出很好的線性關(guān)系(R2＞0.98)。而當(dāng)煤與石油焦HGI幾乎相等或相差很小時(shí)，煤/焦混樣（LY/MG或ZX/MG）的HGI與石油焦摻配比例的線性關(guān)系很差(R2＜0.61); MG焦的HGI與其粒度大小并不成正比，雖然MG焦的HGI與LY煤幾乎相等甚至大于ZX煤，但相同條件磨制后的粒度卻遠(yuǎn)大于LY煤和ZX煤。煤/焦混樣磨制后的粒度分布均趨向于煤樣的粒度分布。
　　2)

4、XRD、FTIR和熱重分析表明:石油焦中碳的微晶結(jié)構(gòu)趨向于石墨化;兩種煤的氣化起始溫度、氣化終止溫度遠(yuǎn)低于兩種石油焦，反應(yīng)性指數(shù)大于兩種石油焦。反應(yīng)性順序?yàn)?ZX煤＞LY煤＞MM焦＞MG焦。
　　3)程序升溫?zé)嶂胤ê秃銣責(zé)嶂胤ㄑ芯棵褐袚脚涓吡蚴徒笴O2氣化特性可得:相對(duì)于單一石油焦氣化而言，配入ZX煤或LY煤均可以顯著地降低其氣化起始溫度和氣化終止溫度，提高反應(yīng)性指數(shù)。程序升溫氣化動(dòng)力學(xué)計(jì)算表明:石油焦的反應(yīng)活化能均高于煤，配入

5、ZX煤或LY煤均可以不同程度的降低其反應(yīng)活化能。
　　4)分別采用均相模型和縮核模型進(jìn)行恒溫氣化動(dòng)力學(xué)計(jì)算表明:兩種模型均能適應(yīng)兩種煤(ZX、LY)、兩種高硫石油焦(MM、MG)以及不同比例煤/焦混樣的氣化過程，均相模型計(jì)算出的反應(yīng)速率常數(shù)k高于縮核模型。配入ZX煤或LY煤均可不同程度的提高石油焦的氣化反應(yīng)速率常數(shù)k。
　　5)通過對(duì)不同比例煤/焦混樣隨溫度升高碳轉(zhuǎn)化率計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值比較可得:在一定的溫度下，碳轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)值