低阶煤与浒苔低温共热解产物特性研究.pdf

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1、第38卷第2期煤炭转化Vo1．38No．22015年4月C0ALC0NVERS10NApr．2015低阶煤与浒苔低温共热解产物特性研究王春霞D何选明曾宪灿张杜"陈晓晗"摘要采用自行设计的低温干馏装置，将不同配比下的低阶煤一浒苔混合物进行低温共热解，考察随着浒苔配入量的增加各热解产物的产率和品质的变化．结果表明，当浒苔配入量为30时，焦油产率达到最大值11．39，比低阶煤单独热解提高了28．61．此时，热解焦油中烷烃类含量为48．66，酚类含量为9．12，明显高于原始焦油中相应组分的含量，热解焦油的(H)：n(C)提高了9．

2、87，表明热解焦油达到了一定程度的轻质化．同时煤气成分中CH和H的含量有所增大．SEM检测显示，混合热解时半焦表面变得粗糙，形成了明显的裂纹中心．混合热解的半焦热值相对于浒苔单独热解的半焦热值有显著提高．关键词低阶煤，浒苔，共热解，热解产物中图分类号TK6，TQ530．20引言1实验部分我国煤炭资源丰富，但优质煤却相对匮乏，低阶1．1实验材料煤约占总煤炭储量的48．[1现阶段低阶煤的主要利用方式是直接燃烧，这种利用方式不仅会造成本实验主要材料为神木长焰煤(IRC)和从黄海严重的环境污染，而且无法发挥低阶煤的潜能．低阶打捞的

3、条状浒苔(EN)．将浒苔洗净晾晒后，根据文煤的挥发分高，氢碳比高，适合进行低温干馏，得到献E8]的方法制样．半焦、焦油和煤气产品．[3]生物质富氢，在热解过程表1样品的工业分析和元素分析Table1Ultimateandproximateanalysisofsamples中可以作为氢源为煤供氢．大量研究显示，煤与生物Ultimateanalysis(ad)／质共热解过程中存在协同作用．E57]浒苔(entero—(H)：!!!!!!!CHO)NSn(C)MAVFCmorpha)是一种大型海藻，具有生长能力强、繁殖速度快、生

4、长周期短的特点，大量生长会导致“绿潮”，形成海洋灾害．将低阶煤与浒苔进行低温共热解，一方面可以提高热解产物的产率，改善油气品质，实现1．2实验方案低阶煤的综合高效梯级利用，缓解能源危机；另一方面可以在减少环境污染的同时变废为宝，使低品位在低阶煤中配入浒苔，按照浒苔配入量09／6，的生物质能转换为清洁高效的高品位能源．共热解1o，2o，3o，4o，5oYo，100％取样(分别命名所得的热解气可用于生产天然气、合成氨、甲醇或作为1～7)．具体过程为：取各配比样品20g，放人为燃料使用；富氢的热解焦油可以经精馏后提纯得铝甑干馏炉

5、中，在特定的升温程序(终温为510。C，到高附加值的化工产品，或是经加氢生产石脑油和保温时间为30rain)下进行低温干馏实验．比较干燃料油等；半焦则可按照品质分别应用于气化发电、馏所得各产物的产率，以热解焦油产率为主要评价生产电石、代替无烟煤应用于高炉喷吹、铁合金、烧指标，选取最佳配比．并对最佳条件下的热解焦油进结焦粉及作为燃料等，以此实现低阶煤和浒苔的高行GC—MS组分检测、气体成分检测、半焦的SEM效梯级综合利用．检测、热解焦油和半焦的元素分析和热值分析．1)硕士生；2)教授，湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室，武汉

6、科技大学化学工程与技术学院，430081武汉收稿日期：2014—06—13；修回日期：2014—09—03第2期王春霞等低阶煤与浒苔低温共热解产物特性研究类、酯类、醚类及含氮氧杂原子类．其中苯类、烷烃96、兽p眦厶∞^1量42结果与讨论他m类、烯烃类、酚类和其他芳香类的含量较高，烷烃类含量为4O左右，苯类含量为20％左右，烯烃类含量为10左右，其他芳香类含量为18％左右，酚类2．1浒苔配入量对低温热解各产物产率的影响含量为8左右．有机酸类、酯类、醚类含量较低，均低温热解条件下焦油、煤气、半焦、热解水的产不超过3．率随浒苔配

7、入量的变化见图1．图1低阶煤与浒苔共热解产物产率Fig．1ProductyieldofCO—pyrolysisofLRCandENatdifferentblendratios96、璺口∞目0d山00uL日吕JU葛鲁rJ96、璺口∞鲁4目00口吕J0营gu●口Semi—coke；◇Gas；o—water；△-Tarm8642O∞∞∞mO由图1可知，低阶煤与浒苔共热解后的主要热解产物是半焦，其次是热解焦油、热解水和热解气．图2各配比F热解焦油中主要组分及其含量随着浒苔添加量的增加，半焦产率呈线性下降，热解Fig．2Mainch

8、emicalcomponentsandcontent水和热解气的产率逐渐上升，热解焦油的产率先上oftaratdifferentratio升后几乎不变．热解焦油的最大产率为11．39，此由图2可以看出，随着浒苔添加量增加，混合热时浒苔的配入量为3O，比低阶煤单独热解时提高解所得的焦油中烷烃类和酚类化合物