加压下氢气对煤焦水蒸气气化反应的影响.pdf

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1、第42卷第9期燃料化学学报VO1．42No．92014年9月JournalofFuelChemistryandTechnologySep．2014—．—文章编号：0253-2409(2014)09．1033-07加压下氢气对煤焦水蒸气气化反应的影响阎琪轩，王建飞，一，黄戒介，赵建涛，房倚天l，(1．中国科学院山西煤炭化学研究所，山西太原030001；2．中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，山西太原030001；3．中国科学院大学，北京100049)摘要：在加压固定床微分反应器上对霍林河褐：蒙焦(HLH)、神木烟

2、煤焦(SM)和晋城无烟煤焦(Jc)与水蒸气／氢气混合气的加压气化反应特性进行了研究。结果表明，氢气对煤焦水蒸气气化反应具有明显的抑制作用，其抑制作用大小分别随氢气分压、总压和煤阶的提高而增强，而随反应温度升高而减弱；有氢气存在和无氢气存在时煤焦水蒸气气化反应过程都能用相同的动力学模型描述，有氢气存在时煤焦水蒸气气化的最终碳转化率低于纯水蒸气气化的最终碳转化率；氢气对煤焦水蒸气气化反应的抑制机理与氢气的分压范围有关，当氢气分压很低时，氢气的抑制作用主要是由于氢气离解生成的氢原子占据煤焦表面活性位所致，而当氢气分压很高时，氢气的

3、抑制作用主要是由于氧交换反应的逆反应加强所致。关键词：煤气化；抑制作用；加压；水蒸气／氢气混合气中图分类号：TQ54文献标识码：AEffectofH，oncoa1．chargasificationreactionwithsteamunderpressureYANQi—xuanl1，WANGJian．feil1，HUANGJie-jie，ZHAOJian．taolj，FANGYi．fianI．(1．InstituteofCoalChemistry．ChineseAcademyofSciences，Taiyuan030001，C

4、hina；2．StateKeyLaboratoryofCoalConversion，InstituteofCoalChemistryChineseAcademyofSciences，Taiyuan030001，China；3．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Thegasificationcharacteristiesot‘Huolinhe1ignitechar(HLHchar)。SMbituminouscoalchar(SMc

5、har)andJinchenganthracitechar(JCch￡_r)withthemixturesofsteamandH，atelevatedpressureswereinvestigatedinapressurizedfixedbeddifferential(PFBD)reactor．TheresultsshowmattheinhibitionofH，onthecoa1．chargasificationwithsteamisremarkable．andtheintensityoftheinhibitionincre

6、aseswithincreasingH2partialpressure，totalpressureandcoalrank，respectively；whileitdecreaseswithincreasingtemperature．Coa1．chargasificatiOnwithsteamorsteam／H，canbedescribedbythesamekineticmodel，andthefinalcarbonconversionofcoa1．chargasificatiOnwithsteam／Hislowerthant

7、hatwithsteam．TheinhibitionmechanismisrelatedtotheH，partialpressure7H，pm'fi~pressureislow．HatomdissociatedfromH7moleculeoccupiestheactivepointonthecoa1．charsurfacedirectly：whilewhentheH，partialpressureiShigh，theirreversiblereactionofoxygen—exchangereactionisstrength

8、ened．Keywords：coalgasification；inhibition；elevatedpressure；themixturesofsteamandH2在煤气化过程中，水蒸气是主要气化剂，但是由蒸气／氢气的气化反应特性，两者的特征曲线明显不于气化产物不可能就地分离和排出，因此，