煤在合成气、氢气、氮气下热解的研究

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1、煤在合成气.氢气和氮气下的热解ARIUNAAA李保庆李文PUREVSURENBMUNKHJARGALSh刘粉荣白宗庆王刚摘要：采用固定床反应器，在介成气气氛下对中国寻甸褐煤、蒙古Shiveeovoo褐煤和Khoot汕页岩进行了热解研究。升温速率10°C/min,褐煤热解温度400°C〜800°C,油页岩热解温度300°C〜600°Co研究结果与氢气和氮气气氛下的热解进行了比较。结果表明，与加压热解不同，褐煤在不同气狙下常压热解半焦和焦油收率弟别不大，但对油页岩，合成气和氢气气飢下热解焦油收率髙于

2、氮气，气体收率低于氮气。黄铁矿硫在不同气氛下热解均极易脱除，并部分转化为有机硫。油页岩的总硫脱除率远低于褐煤，与油页岩的高灰分含量有关。与氮气其至氮气和比，合成气下寻甸褐煤的高总硫脱除率和低有机硫含量与合成气中的CO有关。但CO在油页岩热解脱硫中不起作用，也与油页岩高灰分含量冇关。研究结果也衣明合成气可代替氢气进行加氢热解。关键词：热解，合成气脱硫中国和蒙古是一•个石油资源缺乏的国家，但煤炭资源相对■丰富的。煤制油的转换是一个重大的项在这两个国家，这将影响到国家的安全和经济的可持续发展。加氢（加

3、氢热解）是氢气下的热解过程。加氢热解与惰性气体中热解相比，焦油的数量和质量的提高更好。此外，含硫最低的炭被加氢热解，因为产生的热释放的含硫自由基可以通过红捕获而稳定，产生低分子化合物。加氢热解，煤小的硫以H?S气体被脱出⑴因此，加氮热解提供了从煤生产液体的方案，大量加氢热解的研究已被报道。然而，由于成本鬲纯氢，加氢热解是不是一个町行的过程。使用更便宜的富氢气的气体，如焦炉气（COG）和合成气（SG）,而K是纯氢气下的煤的热解已经提出叫在木实验屮详细地研究了COG下的裂解。然而，SG下的热解特别是

4、汕页岩Z的研究较少。为了提高煤炭利用效率和减轻污染，多代的过程己被提议作为未來的清洁煤技术，这主要是基于对煤的气化与合成气牛产⑹。因此，SG下煤的热分解对能是作为多代的技术中的第一步。我们的冃的是研究使丿IJSG代替纯氢气作为煤和油页岩热解的反应气体的可能性。与在H2和N2下热解得到的那些结果进行比较。我们也对SG下的热解脱硫做了研究。1实验1.1样品这项研究中使丿IJ的蒙古Shiveeovoo褐煤，Khoot油页岩和中国寻甸褐煤的粒径为60〜80目，它们的特征，包括工业分析和元素分析，硫的形式

5、，灰分组成示于表1・3中。合成气由甲醇分解生产，并由煤炭化学研究所提供，组成为（体积％）：H2,64.82%;CO,31.60%;CH4,2.43%CO2,0.64%;N2,0.51%0Table1Proximateandi山nnaieanalysesotsamplesSampleProximateanalysis/%Ultimateanalysis/%H/CMAVCHNSO・Shiveeovoo10891610341654954.701.550.5120.22103Xundian100015.

6、92464253.394.391.091.6421.79099Khoot3.4083.1113.136861.080.321.40438189O♦:bydifferenceT合ble2Sulfhrfbrmsofsamples(叫％)SamplesStSpS,SoXundiancoal1.641.000.630.01Kliootoilshale1.401.140.200.06Table3AshcompositionoftheKhootoilshale(w/%)SrO?AI2O3FeQsCaONa】

7、OK：OP2O5MgOTiOj55.814.56.1513.61.222.580063.930.56中国和蒙古是一•个石油资源缺乏的国家，但煤炭资源相对■丰富的。煤制油的转换是一个重大的项在这两个国家，这将影响到国家的安全和经济的可持续发展。加氢（加氢热解）是氢气下的热解过程。加氢热解与惰性气体中热解相比，焦油的数量和质量的提高更好。此外，含硫最低的炭被加氢热解，因为产生的热释放的含硫自由基可以通过红捕获而稳定，产生低分子化合物。加氢热解，煤小的硫以H?S气体被脱出⑴因此，加氮热解提供了从煤生产

8、液体的方案，大量加氢热解的研究已被报道。然而，由于成本鬲纯氢，加氢热解是不是一个町行的过程。使用更便宜的富氢气的气体，如焦炉气（COG）和合成气（SG）,而K是纯氢气下的煤的热解已经提出叫在木实验屮详细地研究了COG下的裂解。然而，SG下的热解特别是汕页岩Z的研究较少。为了提高煤炭利用效率和减轻污染，多代的过程己被提议作为未來的清洁煤技术，这主要是基于对煤的气化与合成气牛产⑹。因此，SG下煤的热分解对能是作为多代的技术中的第一步。我们的冃的是研究使丿IJSG代替纯氢气作为煤和油页岩热解的反应气体