微波处理后石油焦水蒸气气化特性的研究.pdf

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1、第40卷第3期燃料化学学报Vo1．40No．32012年3月JournalofFuelChemistryandTechnologyMal"．2012文章编号：0253-2409(2012)03-0293—07微波处理后石油焦水蒸气气化特性的研究周志杰，张保申，刘鑫，代正华，王辅臣(华东理工大学煤气化教育部重点实验室，上海200237)摘要：采用热天平考察了1000～1150℃、30％～100％水蒸气分压下微波处理后石油焦气化动力学特性，并采用四种动力学模型对气化反应速率曲线进行了拟合。结果表明，微波处理后石油焦水蒸气气化反应速率随着微波照射时间、功率、温度的减小而增加，随着水蒸气分压的增加而

2、增加；微波处理后石油焦在1100oC时水蒸气气化反应速率随着转化率的增加先增加后减小，在转化率为20％左右出现最大值，且不随微波处理条件和水蒸气分压的变化而改变，但随着气化温度的升高气化反应速率最大值提前出现。正态分布函数模型能够准确的拟合不同温度下微波处理后石油焦水蒸气气化反应速率随转化率的变化，相关系数均在0．97以上。关键词：石油焦；微波照射；气化反应速率；转化率；动力学模型中图分类号：TQ54文献标识码：ASteamgasificationreactivityofpetroleumcokebymicrowavetreatmentZHOUZhi-jie，ZHANGBao．shen，LI

3、UXin，DAIZheng．hua．WANGFu—chen(KeyLaboratoryofCoalGasification，MinistryofEducation，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Thegasificationkineticcharacteristicsofpetroleumcoketreatedinmicromavewasstudiedat1000～1150oCwithawatervaporfractionrangeof30％～100％byusingathermo

4、gravimetricanalyzer，andtheexperimentaldatawasfittedwithfourkineticmodels．Theresultsshowthatthegasificationrateofpetroleumcoketreatedinmicrowaveincreaseswiththedecreaseofmicrowaveirradiationtime，powerandtemperature．At1100oCthesteamgasificationrateofpetroleumcoke—treatedincreaseswithcokeconversionini

5、tially，andthen，decreasesafterreachingamaximumvaluewhenthecokeconversionisabout20％．whichdoesnotchangewitI1themicrowavetreatmentconditionsandthewaterVaporfraction．However，themaximumrateOccursearlierwitIltheincreaseofgasificationtemperature．Thesteanlgasificationreactionrateofpetroleumcokebymicrowavetr

6、eatmentatdifferenttemperaturescanbewellfittedwiththenormaldistributionfunctionmodel，whichhasthecorrelationcoefficientsabove0．97．Keywords：petroleumcoke；microwaveirradiation；gasificationreactionrate；conversion；kineticmodel微波作为一种方便、高效、清洁的改性手段，具反应活性是研究者关注的热点。因此，本实验借助有加热迅速、均匀、热效率高、清洁无污染、便于自动微波处理来改变石油焦的某

7、些特性以期提高石油焦控制的优点。它不仅能改善反应条件、加快反应速气化反应活性。率、提高反应产率、还可促进一些难以进行的反应发1实验部分生，已在煤气化方面得到初步的应用。西安石油学1．1样品的制备实验所选石油焦来自金陵石化院与吉林大学⋯利用外焰型微波等离子体炬管进公司，粒径为80～150m。样品处理装置为上海屹行了煤炭等离子体气化实验，研究发现煤气中CH、尧分析仪器有限公司的WX-4000微波快速消解系CO含量