流化床中造纸黑液催化石油焦气化特性

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1、石油学报(石油加工)2013年6月ACTAPETROIEISINICA(PETROIEUMPROCESSINGSECTION)第29卷第3期文章编号：1001—8719(2O13)03—0438—09流化床中造纸黑液催化石油焦气化特性于德平，张玉明，杨运泉，高士秋。，许光文(1．湘潭大学化工学院，湖南湘潭411105；2．中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京1001903．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：利用实验室规模流化床气化反应器，考察了造纸黑液对石油焦水蒸气气化反应的催化效果，并分析了其催化反应机理。结果表明

2、，造纸黑液不仅能显著提高石油焦的气化反应活性，还能大幅提高气化气中H的含量。脱水黑液添加量为黑液与石油焦质量之和的1O时催化效果较好，达到相同气化反应速率时的反应温度比纯石油焦气化低200~C左右；在相同反应温度下提高气化反应速率5倍左右，可提高气化气中H。体积分数约8百分点。黑液中的碱金属活性组分能够破坏石油焦中的C-C芳香结构，同时与石油焦中的碳结合生成活性较高的碳氧复合物c(())，从而提高气化反应速率；碱金属还促进了水煤气变换和CH水蒸气重整反应，使得H的生成量增多。因此，造纸黑液是一种有效的石油焦气化生产富氢合成气的催化剂。关键词：石油

3、焦；造纸黑液；流化床；催化气化中图分类号：TQ534文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001-8719．2O13．03．012GasificationCharacteristicsofPetroleumCokeCatalyzedbyBlackLiquorinaFluidizedBedYUDeping～，ZHANGYuming。～，YANGYunquan，GAOShiqiu，XUGuangwen(1．ChemicalEngineeringInstitute，XiangtanUniversity，Xiangtan411105，Ch

4、ina：2．StateKeyLaboratoryofMultiphaseComplexSystems，InstituteofProcessEngineering，ChineseAcademyofSciencesBeijing100190，China；3．GraduateUniversity，ChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Thesteamgasificationcharacteristicsofpetroleumcokeloadedwithblackliquorwerei

5、nvestigatedinalaboratory—scalefluidizedbedreactor．Theresultsshowedthatblackliquorcouldnotonlyeffectivelyimprovethegasificationreactivity，butalsogreatlyenhanceH2contentintheproducedsyngas．Theoptimalloadingamountsofdewateredblackliquorwas10massfractionofthesumofblackliquorandpe

6、troleumcoke，whichcoulddecreasethegasificationtemperaturebyabout200~Cforrealizingthesamegasificationactivity．Comparedwiththenon—catalyticgasification，thegasificationrateofsuchpetroleumcokeloadedwithblackliquorwas5timeshigherandtheH2volumefractionintheproducedsyngasincreasedby8

7、percentagepointsatthesamegasificationtemperature．TheactivealkalinemetalcomponentsintheblackliquorcoulddestroythearomaticC—Cbondsinpetroleumcokeandmeanwhilecombinewiththecarbonmatrixofthecoketogenerateabulkofhigh—activityC(O)compounds，thusincreasingthegasificationrate．Byfacili

8、tatingthereactionsofwatergasshiftandsteammethanereforming，thegasific