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甲烷CO〈,2〉重整与煤热解耦合过程的焦油生成规律

专 业: 化学工艺
关键词: 煤热解 甲烷二氧化碳重整 焦油 脱硫工艺 生成规律
分类号: TQ530.2
形 态: 共 65 页 约 42,575 个字 约 2.037 M内容
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内容摘要


煤的热解是煤燃烧、气化和液化等热转化技术的基础。

煤热解工艺是一种在相对温和条件下将煤中富氢组分通过热解方式提取出来作为化工原料或优质液体燃料,以提高煤利用效率的方法。

但常规煤热解的焦油产率较低,因此,本论文以提高煤热解焦油产率为目标,研究以甲烷部分催化氧化反应的产物为热解反应气氛,提高煤热解过程焦油产率的规律,并对机理进行了讨论。

实验考察了不同气氛下的热解过程,结果表明,甲烷部分催化氧化和煤热解过程相结合,可以形成一种全新的煤加工工艺,即甲烷部分催化氧化和煤热解耦合POMP过程。

与加氢热解相比,POMP过程具有高的焦油收率,而且对热解半焦具有更好的脱硫效果。

针对甲烷部分催化氧化过程因使用氧气而造成的条件难以控制等问题,希望找到更合适的替代氧化剂。

由于甲烷CO<,2>重整CRM与甲烷部分氧化反应在机理上比较相似,提出甲烷CO<,2>重整与煤热解耦合CRMP的过程,希望获得理想的效果。

研究结果表明,CRMP过程同样可得到比加氢热解更高的焦油产率,更高的热解脱硫率,而且具有反应条件温和,利用对环境有害的温室气体等优点。

在CRMP的基础上,通过在煤中添加催化剂,研究煤催化热解与甲烷CO<,2>重整耦合CRMCP过程,结果表明,焦油产率得到进一步提高。

为了深入了解上述耦合热解过程提高焦油收率的原因,为以后工作提供进一步指导,论文初步探讨了耦合过程的机理,认为甲烷部分催化氧化和煤热解耦合过程充分利用甲烷部分催化氧化过程中产生的可稳定煤热解碎片的自由基,避免煤热解产生自由基之间的缩合,从而提高煤热解的过程焦油收率..……

全文目录


文摘
英文文摘
引 言
1文献综述
2实验设备与方法
2.1煤样
2.2热重分析
2.3固定床热解实验设备
2.4产品分析
2.4.1半焦中硫分析
2.4.2气体成分分析
2.5产物收率计算
3反应条件对煤热解和加氢热解的影响
3.1实验部分
3.2结果和讨论
3.2.1义马煤的TG-DTG分析
3.2.2温度对热解和加氢热解产物的影响
3.2.3压力对热解和加氢热解产物的影响
3.2.4反应时间对热解和加氢热解产物的影响
4甲烷部分氧化与煤热解耦合POMP过程
4.1试验部分
4.1.1热解试验
4.1.2催化剂的制备
4.2试验结果和讨论
4.2.1 POMP过程对产物产率的影响
4.2.2甲烷在固定床中的催化氧化转化
4.2.3甲烷在催化氧化条件下气体组成分析
4.2.4 POMP过程对热解脱硫的影响
4.3 POMP过程机理讨论
5甲烷二氧化碳重整与煤热解耦合过程CRMP过程
5.1实验部分
5.2结果与讨论
5.2.1 CRMP过程对产物产率的影响
5.2.2甲烷在固定床中的CO2重整转化
5.2.3甲烷在CO2重整条件下生成气体组成分析
5.2.4催化剂对CRMP过程甲烷转化率以及焦油产率的影响
5.2.5煤种对CRMP过程的焦油产率的影响
5.3 CRMCP 过程
5.4 CRMP及CRMCP过程对热解脱硫的影响
5.5 CRMP及CRMCP过程机理讨论
5.5.1自由基机理
5.5.2定量讨论
结论
参考文献

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中图分类: > TQ530.2 > 工业技术 > 化学工业 > 煤化学及煤的加工利用 > 煤化学基础理论

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