平朔煤的熱解試驗研究

是化學(xué)鍵的斷裂。隨著(zhù)溫度的升高煤中有機物逐漸分解,生成氣態(tài)的熱解氣、液態(tài)的煤焦油和固態(tài)的半焦。熱解是氣化和燃燒的前期階段,對煤的氣化和燃燒有著(zhù)重要的影響,因此,研究煤的熱解反應直是煤化學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。北京煤化工研究平朔煤的熱解試驗研究分院工程所氣化室對平朔煤進(jìn)行了熱解試驗研究,鄧煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院北京取得了平朔煤的熱解基礎特性數據。1平朔煤的煤質(zhì)基本特性平朔煤的煤質(zhì)基礎特性數據見(jiàn)表1。表1平朔煤的煤質(zhì)基礎特性數據英元素分析%工業(yè)分析61.323.7610.710.670.475.4017.6830.064686從平朔煤煤質(zhì)的基礎特性數據可以看出,平朔煤具有低中灰分、中高揮發(fā)份、低固定碳、特低硫份,屬較年輕的煤種。由于煤較年輕,該煤熱解相對易進(jìn)行2熱解試驗結果2.1試驗流程平朔煤的熱解試驗是在外熱式熱解臺架裝置上摘要:對平朔煤在不同溫度下進(jìn)行了熱解研究,進(jìn)行的試驗流程如圖1所示。一定量的平朔煤裝考察了熱解溫度對煤熱解產(chǎn)物產(chǎn)率和熱解氣性質(zhì)的入特制不銹鋼熱解反應管內,然后將其置入高溫管影響規律。研究表明對上述煤樣隨煤的熱解溫度式爐中,通過(guò)溫控器設定熱解溫度,煤熱解釋放出的升高,半焦產(chǎn)奉下降,干餾氣產(chǎn)率增加;液體率在一高溫熱解氣體經(jīng)不銹鋼管導出,依次進(jìn)入盤(pán)管式冷定溫度范圍內先增后降,在600℃左右達到最高。卻器和氣液分離器。在冰水浴中熱解氣體得到冷熱解溫度升高,熱解氣中玨2的含量就越高,熱解氣卻。氣液兩相分離后的干餾氣經(jīng)濕式流量計計量中CH4的含量在熱解溫度550~650左右達到最后送入儲氣袋。將氣體樣品進(jìn)入氣相色譜儀進(jìn)行高。隨熱解溫度的升高,CO2的含量顯著(zhù)降低,烴類(lèi)組成分析化驗。熱解過(guò)程結束以后,開(kāi)啟熱解爐,取組分隨溫度升高是先升后降,峰值出現在600℃左出半焦,計量并取樣進(jìn)行分析化驗。氣液分離器中右。殘留的液體物質(zhì)(包括冷卻水,油品及石蠟等)經(jīng)計關(guān)鍵詞:煤;熱解;熱解產(chǎn)物;熱解氣量并取樣進(jìn)行分析化驗。2.2試驗結果中圖分類(lèi)號:TQ530.2文獻標識碼:A熱解試驗溫度在300350、400、500、600、700文章編號:10066772(2008)020056-03800、900℃的條件下進(jìn)行,各個(gè)溫度下的熱解產(chǎn)物結果見(jiàn)表2。不同熱解終溫時(shí)的熱解煤氣組成見(jiàn)表3煤的熱解是將煤置于隔絕空氣的密閉反應器熱解煤氣組成隨溫度變化曲線(xiàn)圖為簡(jiǎn)化起見(jiàn)將內在無(wú)催化作用的條件下持續加熱升溫,而發(fā)生一O2、N2這些與熱解無(wú)關(guān)的氣體省略將C3H3、C3H6系列化學(xué)和物理變化的過(guò)程。這一過(guò)程的基本行為C2H4、C2H合并為CH。收稿日期:2007-11-28作者簡(jiǎn)介:鄧一英(955-),女北京人,工程師現工作于煤s科學(xué)研究總院。煤炭燃燒全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊 (CAHCD規范)執行優(yōu)秀期刊ⅤENT圖1熱解實(shí)驗裝置流程一高壓氣瓶;2—穩壓減壓閥;3—氣體流量計;4—熱解反應管;5—加熱電爐;6控溫儀;7—冷凝冷卻器;8—冰浴;9—濕式氣體流量計;10—儲氣袋;1l—氣相色譜儀高,650℃以上會(huì )發(fā)生二次分解隨著(zhù)溫度的升高焦表2平朔煤不同溫度熱解產(chǎn)物結果油產(chǎn)率會(huì )逐漸下降,熱解水的產(chǎn)率也會(huì )隨著(zhù)溫度的升高而下降。3000.00492.210.o060.870.111.2585922.8350078.395.67液體產(chǎn)率半焦產(chǎn)率0.08216.2476.17759煤氣產(chǎn)率17.1272.6615.174502.3平朔煤熱解基本特性分析圖2平朔煤不同溫度熱解產(chǎn)物2.3.1熱解溫度對煤熱解產(chǎn)物的影響→CO,·CH?！鶴溫度是影響煤熱解特性的最重要的外在因素之A-+H+CO。平朔煤不同熱解溫度熱解產(chǎn)物產(chǎn)率變化曲線(xiàn)和熱解氣組成變化曲線(xiàn)分別如圖2和圖3所示。從圖斷細爾2中曲線(xiàn)可以看出,隨熱解溫度升高,半焦產(chǎn)率下降熱解氣產(chǎn)率增加液體產(chǎn)率在700℃之前隨溫度020-406508501050升高而增加,在700℃之后,溫度升高,液體產(chǎn)率隨之下降。研究發(fā)現熱解過(guò)程中產(chǎn)生的液體主要是焦圖3平朔煤熱解煤氣組成隨溫度變化曲線(xiàn)油和熱解水,一般焦油會(huì )在600~700℃左右達到最表3平朔煤不同溫度熱解氣結果低位熱值1270.717.51810.833015.223.715217.219.82221.90.830.3731.721.625.81.224.63290.613.521.48026900530.30.50.34.321.5.16.4燃燒2.3.2熱解溫度對熱解氣組成的影響變化曲線(xiàn)均在600℃左右達到最高值,即600℃前隨熱解氣組成隨溫度變化也呈現出一定的規律溫度升高而增加,600℃后溫度升高而降低由圖4性。隨熱解溫度升高熱解氣組成中H2組分含量還可看到,烴類(lèi)組分含碳越高熱解氣中含量越少,上升,CH4組分含量在550~60℃之間達到最高,這與烴類(lèi)的熱穩定性強弱和二次熱解直接相關(guān)CO組分含量略有下降烴類(lèi)組分CnHn隨溫度升高是先升后降,峰值出現在600℃左右。一般熱解過(guò)-e-C.H程在約550~60℃之間各烴類(lèi)氣體的析出速率達543到峰值,550℃以后,析出的主要是H2和CO,僅伴有少量的CH4和CO2,此時(shí)H2的來(lái)源多由煤熱解斷妥粼的一次產(chǎn)物受到二次熱解作用和煤結構單元中芳香部分的進(jìn)一步縮聚反應生成,H2在整個(gè)熱解過(guò)程中是持續增加的。隨著(zhù)熱解溫度的升高,環(huán)數較熱解溫度/℃小的芳環(huán)變?yōu)榄h(huán)數更大的稠環(huán)芳烴,伴隨著(zhù)H2的圖4平朔煤熱解煤氣中烴類(lèi)組成隨溫度變化曲線(xiàn)放出。H2的生成幾乎與煤種無(wú)關(guān),與交聯(lián)反應相關(guān)。主要是由于在高溫區半焦發(fā)生交聯(lián)反應由環(huán)3結論數較小的芳環(huán)變成環(huán)數更大的芳環(huán),并放出氫氣在煤熱解過(guò)程中,除了鍵的斷裂外,CH4多來(lái)源于煤(1)煤的熱解過(guò)程中H2從250℃開(kāi)始緩慢生大分子結構中的大量側鏈、支鏈的斷裂由于碳氫化成,熱解溫度大于500℃后大量析出熱解溫度越高合物中支鏈鍵能較弱,對熱不穩定所以在較低溫度H2的含量就越高。熱解氣中CH4的含量在熱解溫時(shí)脂肪烴側鏈就斷裂生成CH4。隨著(zhù)溫度繼續升度550-650℃左右達到最高隨著(zhù)溫度的升高CH4高,CH4產(chǎn)率析出量急劇減少。少量的CH主要來(lái)析出量急劇減少下降。隨熱解溫度的升高,CO2的自部分揮發(fā)烴類(lèi)的分解。同時(shí)隨著(zhù)溫度的升高,含量顯著(zhù)降低H2組分的大量增加,而不利于CH4的生成,也使(2)隨熱解溫度升高,半焦產(chǎn)率下降,干餾氣產(chǎn)CH4組分的相對含量有所下降。率增加;液體率在一定溫度范圍內先增后降,在熱解氣中的CO和CO2主要來(lái)自煤中的含氧官600℃左右達到最高。能團,熱解溫度較低時(shí)主要是含氧官能團分解,到熱(3)烴類(lèi)組分隨溫度升高是先升后降,峰值出解后期溫度提高后,CO有可能來(lái)自煤中醚鍵、醌氧現在600℃左右與液體產(chǎn)率的趨勢大體相符。鍵等含氧雜環(huán)中一些結合牢固的02。還有一部分參考文獻:來(lái)自礦物質(zhì)的分解和產(chǎn)物間的二次反應。熱解的低溫段,氣體產(chǎn)率小。此時(shí)主要發(fā)生脫羧基反應,生成[1]郭崇濤煤化學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,19CO2和H2O3。對熱解氣熱值有重要影響的烴類(lèi)組2]王鵬媒熱解特性研究[J.煤炭轉化,205,28分CnH產(chǎn)率隨溫度變化也呈現出一定的規律性。(1):8-13熱解氣烴類(lèi)組分(未包含CH4)的變化曲線(xiàn)如圖4[3]崔銀萍秦玲麗煤熱解產(chǎn)物的組成及其影響因素分所示。烴類(lèi)組分中飽和烴含量要高于非飽和烴類(lèi),析[門(mén)].煤化工,2007,129(2):10~15這說(shuō)明飽和烴較非飽和烴要更穩定,同時(shí)2種烴類(lèi)(下轉第66頁(yè))歡迎訂閱2008年(潔淨煤技術(shù)》煤炭燃燒之效的。[4]唐小我組合預測計算方法研究[門(mén)].預測,1991,(4).參考文獻[5]唐小我最優(yōu)組合預測方法及其應用[刀].數理統計與[1]朱寶瓊關(guān)于灰色系統基本方法的研究與評論[J].系管理,1992,(11)統工程理論與實(shí)踐1994,14(4)[6]謝敬東組合預測方法在電力負荷預測中的應用[][2]鄧聚龍灰色預測與決策[M]武漢:華中理工大學(xué)出中國電力,1998,(6)版社,1990[7]汪玉春天然氣消費需求動(dòng)態(tài)預測新方法[刀石油規[3]焦文玲城市燃氣負荷的灰色預測[].煤氣與熱力,劃設計,199,(5)2001,(5)Research of gray combined forecasting model for town gas loadZHANG Qi-min, JIANG Xao-rong'2. Cheng Du Science and Engineering Uninersity, Chengdu 610059, ChinaAbstract: According to the theories of combined forecasting, combined gray forecasting model is established, basedon the three forecasting model: basic gray forecasting model GM(1, 1), remnent differ gray forecasting model anddynamic equidimensional graynumber progressive complement model, The practice example show that combinedgray forecasting model can overcome the disadvantages of individual model, raise the precisionKeywords: gray Combined forecasting; Model research; Gas load(上接第58頁(yè))The pyrolysis experiment study of Pingshuo coalDENG Yi-yingBeiing Research Institute of Coal Chemistry, China Coal Research Institute, Beiying 100013, China)Abstract: Has made the pyrolysis research of Ping suo coal under different temperature, inspected influence rule ofthe pyrolysis temperature in the production rate of the coal pyrolysis product and the property of pyrolysis ash.Theresearch shows that about the above coal sample, the semi-coke production rate drops, and the dry distillation pro-duction rate increases, along with the coal pyrolysis temperature increases. The liquid rate increases then falls incertain temperature range, achieves high about 600C. When the pyrolysis temperature is increasing, the H,contentof pyrolysis ash is higher, the the CH, content achieve high about in 550-650c pyrolysis temperature. along withthe pyrolysis temperature ascents, the CO2 content reduces, the hydrocarbon compound component rises then falls a-long with the temperature increases, the peak value appears about in 600CKeywords: coal; pyrolysis; pyrolysis product; pyrolysis ash歡迎訂鬩《潔凈煤抆術(shù)》雜志