KOH负载量对不同煤样加氢气化效果影响的实验研究.pdf

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1、第4o卷第9期燃料化学学报Vo1．40NO．92012年9月JournalofFuelChemistryandTechnologySep．2012文章编号：0253-2409(2012)09—1032-06KOH负载量对不同煤样加氢气化效果影响的实验研究洪冰清，陈凡敏，王兴军，于广锁(华东理工大学煤气化教育部重点实验室，上海200237)摘要：在加压固定床反应器中研究了碱金属催化剂KOH的添加量对呼和浩特煤和内蒙平庄煤加氢气化反应性的影响，并通过渣样酸洗水洗、原子吸收、XRD考察了煤结构中对气化反应活性有影响的因素。实验结果表明，催化剂的添加使呼和浩特煤的反应总气相产品产率明显

2、提高，催化剂的饱和添加量约为15％。内蒙平庄煤在催化剂负载量增至30％时，才有较为明显的催化效果，但当催化剂负载量增至50％时，内蒙平庄煤60rain内的总气相产品产率仍低于64％。从XRD结果可以看出，随着加氢气化反应的进行，催化剂逐渐与煤中灰分反应失活，同时内蒙平庄煤中未反应的碳结构逐渐转化为活性较差的石墨，导致其反应后期的气化速率较缓慢。气化残渣中水可溶K与水不可溶但酸可溶K的比值与催化反应活性密切相关，当催化剂负载量小于20％时，内蒙平庄煤的高灰分可使大部分催化剂失活，导致其气化速率缓慢。关键词：加氢催化气化；氢氧化钾；固定床反应器；水溶态钾；酸溶态钾中图分类号：TQ5

3、30．2文献标识码：AEffectofKOHloadingondifferentcoalshydrogasificationHONGBing—qing，CHENFan—min，WANGXing-jun，YUGuang—SUO(KeyLaboratoryofCoalGasifcationofMinistryofEducation，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：TheeffectsofKOHloadingonthehydrogasificationofHohhot(HH

4、)coalandPingzhuang(PZ)coalfromInnerMongoliawerestudiedinapressurizedfixed．bedreactor，andtheanalysismethodsofslagwashing，atomicabsorptionandXRDwereadoptedtoinvestigatetheintrinsiccharacteristicsofcoalstructurethataffectthehydrogasificationreactivity．Theexperimentalresultsshowthatthetotalgaspr

5、oductivityofHHcoalhydrogasificationCallbeenhancedobviouslybyincreasingthecatalystloading．andthecatalystloadingsaturationlevelisabout15％．Ontheotherhand．KOHshowsaninconspicuouseffectonPZcoalhydrogasificationunlessthecatalystloadingishigherthan30％．andthetotalgasproductivitydoesnotexceed64％witIl

6、in60minreactiontimewhenthecatalystloadingis50％．TheXRDresultsindicatethatasthehydrogasificationproceeds．thecatalystisdeactivatedbyreactingwiththeashinCOal，andtheunreactedcarboninPZCOalisgraduallytransformedintolessactivegraphite．resultinginalowergasificationrateatlaterreactiontime．Theratioofw

7、ater．．solublepotassiumtowater．insolublebutacid．．solublepotassiuminthehydrogasificationresidueiscloselyrelatedtothecatalyticactivity西enthecatalystloadingislessthan20．thehighcontentashinPZcoalwilldeactivatemostoftheloadedKOH，leadingtoaslowhydrogasifi