热态半焦和冷态半焦催化裂解煤焦油研究.pdf

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1、第4l卷第9期燃料化学学报Vo1．41NO．92013年9月JournalofFuelChemistryandTechnologySep．2013文章编号：0253—2409(2013)09-1041-09热态半焦和冷态半焦催化裂解煤焦油研究刘殊远，汪印。，武荣成，曾玺，许光文(1．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，北京100190；2．中国科学院大学，北京100049；3．中国科学院城市环境研究所，福建厦门361021)摘要：对比研究了热态半焦(原位热解半焦)和冷态半焦(热解后温

2、度降至常温的半焦)对煤焦油的催化裂解特性。结果表明，相同条件下，热态煤半焦比冷态煤半焦具有更高的催化裂解焦油能力。当裂解温度为1100℃，热解气体在热态半焦层中的停留时间为1．2s时，催化裂解后燃气中焦油含量可降至100mg／m3。BET分析结果表明，热态半焦比冷态半焦具有更大的比表面积和更发达的微孔结构。同时，在不可避免经历相对明显的高温过程中，冷态半焦的碳微晶结构有序度增加，进而导致其活性有所降低。随着气体停留时间的延长或催化裂解温度的提高，燃气中焦油含量迅速降低，但热态半焦与冷态半焦催化裂解焦

3、油的活性差异也变小。半焦催化裂解焦油后，活性明显降低，但使这种半焦与水蒸气发生部分气化反应后，其活性基本得到恢复。关键词：热态半焦；冷态半焦；焦油；催化裂解中图分类号：TQ056．1文献标识码：AResearchoncoaltarcatalyticcrackingoverh0tin．situcharsLILTShu-yuan’，WANGYin，WURong—cheng，ZENGXi，XUGuang—wen(1．StateKeyLaboratoryofMulti-phaseComplexSystems

4、，InstituteofProcessEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，BeOing100049，China；3．InstituteofUrbanEnvironment，ChineseAcademyofSciences，Xiamen361021，China)Abstract：Acomparisonofcoaltarcatalyticcracki

5、ngoverhotcharfromin-situcoalpyrolysisandcoolingcharwasinvestigated．Theresultsshowthatthein—situcharhasahighercapabilityofremovingtarthanthecoolingcharunderthesamereactionconditions．Thetarcontentintheproductgasisreducedtoaslowas100mg／mwhenthetemperature

6、ofthein—situcharbedandthegasresidencetimeinthebedare1100℃and1．2S．respectively．BETanalysisshowsthatthein—situcharhaslargerspecificsurfaceareaandmoremicroporesthanthecoolingchar，whiletheuniformityofthecarboncrystallitestructureinthecoolingcharincreases，c

7、ausingthedecreaseofthechar"scatalyticactivityfortarremova1．Withtheincreaseofgasresidencetimeinthecharbedorofcrackingtemperature，thetarcontentintheproductgasdecreasesgreatly，whilethedifferenceofcatalyticactivityfortarcrackingbetweenin—situcharandcooling

8、charalsodecreases．Theactivityofthespentcharisdecreasedsignificantly．However，theactivityofthespentcharCanbebasicallyrecoveredwhenitispartiallygasifiedwithsteam．Keywords：hotchar；coldchar；tar；catalyticcracking常压、低温下以空气为气化剂的气化工艺是生氧化物对焦油裂解过程