潞安煤气化及灰熔融特性研究

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1、万方数据论文题目：潞安煤气化及灰熔融特性研究作者姓名：割洼领域名称：焦堂工程指导教师：錾腿副指导教师：蓝查翅论文提交日期：论文答辩日期：入学时间：研究方向：职称：职称：至Q!垒生量且2Q旦2Q!垒生鱼屡墨旦一一一一万方数据CHARACTERISTICSSTUDYONGASIFICATIoNANDASHFUSIoNOFLU’ANCoALlIllllllllUlllllUllllY2676141ADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERING

2、fromShandongUniversityofScienceandTechnologyLiuTaOSupervisor：ProfessorLiangPengAssociateSupervisor：SeniorEngineerZhangZhixiangCollegeofChemicalandEnvironmentalEngineeringMay2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇工程硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果．该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日AFFIRMATIo

3、NIdeclarethatthisdissertation，submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofBusinessAdministrationinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．Signa

4、ture：Date：万方数据山东科技大学工程硕士学位论文摘要煤气化作为洁净、高效利用煤炭的主要途径之一，是生产城市煤气、化工合成用原料气、联合循环发电用燃气的重要方式。目前，山西潞安集团540万吨／年煤基合成油产业化项目已进入实施阶段，而煤气化作为大规模合成油项目的前段工艺有着非常重要的作用。由于气化工艺的多样性以及煤结构成分的复杂性，煤的性质将直接影响气化产物的组成与气化工艺的配置。因此，进行潞安煤气化及灰熔融特性研究对潞安合成油项目气化炉型选择和气化工艺优化有重要的意义。本课题的研究成果将对潞安540万吨／年煤基合成油项目的气化工艺选择和操作参数确定提

5、供重要的理论依据。本课题选取高灰熔点的潞安煤，对其气化特性和灰熔融特性进行了研究。为研究潞安煤灰的灰熔融特性，采用灰熔点测试仪、XRD射线衍射仪，考察了配煤、添加助熔剂对灰熔融温度以及矿物组成的影响，并对高温下矿物质的演变规律进行了分析；采用热重分析仪，考察了反应温度、灰含量、助剂、配煤对气化活性的影响，并建立了合适的气化动力学模型；为研究间歇和连续两种煤气化工艺过程中的煤气化反应性变化，采用固定床反应器和滴管炉，考察了反应温度、停留时间、蒸汽浓度等对气化反应性的影响。主要研究结果如下：(1)随着助熔剂Fe203、MgO、CaO添加量的增加灰熔融温度(AF

6、T)变化趋势不同。当助熔剂Fe203、CaO、MgO添加量分别为15％、7％、15％时，潞安煤的灰流动温度可以降到1400。C以下，能够满足气流床液态排渣的要求。配煤比与灰熔融温度不呈线性关系。在配煤比为l：l时灰熔融温度降到1400。C以下，能够满足其气流床液态排渣的要求。配煤比为1：l时，随着反应温度的升高，石英、硬石膏衍射峰逐渐消失，钙长石、铁橄榄石衍射峰逐渐明显，并且钙长石与石英等矿物质之间易发生低温共熔，形成低熔点的晶体使得煤灰熔点降低。(2)脱灰后煤焦微孔数量增加，比表面积减小，孔容增大。反应初期煤焦的反应速率高于脱灰煤焦，而到反应后期煤焦反应

7、速率却比脱灰煤焦的低。反应速率存在一个极值点，升高温度能使煤焦达到极值点的时间缩短。添加助剂后煤焦反应活性明显升高，Fe203对煤焦气化的催化作用最大，MgO和CaO的催化作用次之。配入神木煤焦后，气化活性升高。C02浓度增加，煤焦反应速率增加。采用缩核动力学模型、均相模型对煤万方数据山东科技大学工程硕士学位论文摘要焦碳转化和反应时间的关系进行了拟合，得出缩核模型有较好的拟合效果。(3)固定床反应器中，停留时问对气体组成、碳转化率随着停留时间的延长，H2、cH4体积分数逐渐降低，C02体积分数逐渐升高，而CO体积分数变化与反应温度有关。随着停留时间的延长，

8、碳转化率逐渐升高，气体热值先增加后降低，在停留时问为40rain时