催化煤解聚产物分布特性研究.pdf

《催化煤解聚产物分布特性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第38卷第2期煤炭转化V01．38No．22015年4月COALC0NVERS10NApr．2015催化煤解聚产物分布特性研究高福星"梁丽彤黄伟。郝小刚张忠林摘要以课题组独创的催化剂添加方式，实现了对煤的催化解聚．研究了锌基催化剂对内蒙褐煤催化解聚产物分布的影响．结果表明：催化解聚对产物的分布影响显著．相比原煤热解，催化煤解聚焦油产率提高26．88，煤气热值提高3O．79，半焦比表面积提高80．65．催化煤解聚相比原煤热解显示出一定的潜在优越性：关键词催化解聚，褐煤，产物分布，焦油中图分类号TQ530．21．2反应装置及实验步骤0引言

2、热解反应器的设计参考GB／T480—2010<(煤煤热解作为煤清洁高效分级利用的首要步的铝甑低温干馏试验方法》，反应器内径150mm，骤口]，已经被广泛应用于以煤为原料的化工生产过单次装填煤样100g，常压下热解．实验前用高纯氮程中，如何在热解过程中提高附加值较高的焦油产排空装置内空气，氮气流速为1．2L／min，吹扫时间率及提高煤气的热值就成为目前研究的重点．E4-51传为15min．反应前先从初始室温加热至200℃，恒统的催化热解由于催化剂与煤本身的接触程度十分温60min，待温度恒定后加入含有催化剂煤样，以有限，更多地催化了焦油

3、的裂解，产物分布多表现为5℃／min的升温速率加热至500℃，恒温15min，焦油收率降低，煤气产率和热值有所提高．_6而本反应生成的液体由冰盐水浴冷却，气体体积由湿式课题组研发的催化剂加入方式大大提高了催化剂与流量计计量．液相收率由反应前焦油收集器与反应煤主体的接触程度，实现了真正意义上对煤主体的后焦油收集器的差值确定．催化，可以提高焦油收率、煤气热值及半焦的比表面1．3产物分析积．本研究重点考察了锌基催化剂催化煤解聚产物的分布特性．1．3．1焦油分析焦油中水分含量按GB／T480—2010中焦油中1实验部分水分测量方法测定，甲苯用

4、量为50mL，得到脱水后的焦油与甲苯混合物后，再由沙浴均匀加热分离出1．1煤样及性质分析11O℃之前的甲苯相、l1O℃～3O0℃的轻质焦油相及300℃以上的重质焦油相．轻质焦油成分分析采实验选取内蒙褐煤，粒度为2．36n1n1～4．75rnlTl，用美国惠普公司生产的HP6890／5973GC—MS联用煤质的元素分析及工业分析见表1．仪，色谱柱选用HP-150m×0．2mm×0．25m石表1内蒙煤的工业分析和元素分析(％)英毛细柱，载气为He气．TablelProximateandultimateanalysisof1．3．2气体分析

5、InnerMongolialignite()CO。的测定利用1906(671)工业气体分析仪．其余气体的测定使用天美GC-790O气相色谱仪，进样口温度为6O℃，柱箱温度为70℃，载气为N，流*中日国际合作项目(2013DFG60060)．1)硕士生；2)博士生、讲师；3)教授、博士生导师(通信作者)，太原理工大学煤科学与技术重点实验室，030024太原；4)教授、博士生导师；5)教授，太原理工大学化学化工学院，030024太原收稿日期：2014—05—05；修回日期：2O14—09—112O煤炭转化速为30mL／min，H的测定利用

6、填充柱，检测器为表2产生焦油中轻重油产率及轻油分率对比(％)Table2Comparisonoflightandheavyoi1yieldTCD．CH，C2H，C。H。和C。H的测定利用毛细andlightoilfraction(％)管柱分离，检测器为FID．CH和CO的测定利用毛细管柱分离，检测器为内置甲烷转化器的FID．1_3．3半焦孔结构分析半焦样品研磨至小于80目(0．180mm)于煤热解的主要目标是最大限度地增加高附加值60℃真空条件下干燥72h后，利用贝士德仪器科产品——焦油的收率，并在一定程度上提高焦油的技有限公司3H一

7、2000PS2比表面及孔径分析仪进行品质，而焦油品质可以简单体现为轻油占总油的比分析．称样量为700mg，脱气温度为200℃，脱气时例．锌基催化剂催化煤解聚相比原煤热解不仅总油间为240rain，环境温度为2O℃，吸附质为N。，饱和产率提高了26．88，而且主要表现为轻油产率的蒸汽压约为0．096MPa，恒温浴温度为77．3K．提高，由原煤的4．0O9／6提高到5．39，提高比例为2结果与讨论34．75，轻油比例从原有的66．78提高到了7O．92．2。1产物分布原煤热解与锌基催化剂催化煤解聚产物中轻质焦油的组成L1¨及收率对比见表3

8、．由表3可以看通过对热解产物的分析及计量，得出了锌基催出，相比原煤热解，锌基催化剂催化煤解聚产生的轻化解聚(ZC)与原煤热解(YM)的产物分布对比，其表3焦油中轻质组分的组成及收率对比中半焦、焦油、水及煤气各组分所占的比