不同沉积环境下煤的热解与气化特性

采用煤热解-气化连续方法,在TG-DTA/DSC热分析仪器上对煤化程度接近但沉积环境不同的5种煤的热解与气化特性进行研究,运用Coats-Redfern积分法求解煤热解动力学参数。研究结果表明:5种煤的热解机制是相似的,反应级数n=3;还原程度较弱的SH与SF煤,热解表观活化能在43—54 kJ/mol,而还原程度较强的其他3种煤,热解表观活化能在76—103 kJ/mol。对于还原程度不同的煤焦气化活性的研究发现:在较低气化温度下,还原程度较弱的煤焦气化反应速率大于强还原程度煤焦;相反在较高温度下,弱还原程度煤焦的气化反应速率小于强还原程度煤焦。

水或四氢萘介质下胜利褐煤的直接加氢液化性能

根据褐煤含水量高的特点,研究了水为溶剂下胜利褐煤的加氢液化行为,并与传统的四氢萘(THN)溶剂进行了比较。在380℃、THN为溶剂和H2气氛条件下,煤的液化转化率达到85.3%,其中油气产率和沥青质产率分别为73.2%和12.1%,液化过程中热解产生的自由基碎片是通过供氢溶剂获得活性氢,而非从气相的氢气中直接获得。相对于H2和N2气氛,在CO气氛下以水为溶剂进行的煤液化实验和胜利褐煤表现出优良的液化性能,液化转化率达到70.2%,其中油气产率58.1%,沥青质产率12.1%。在CO/H2O系统中,发生的水煤气变换反应(WGSR)能产生高活性氢,该活泼氢能与煤热解产生的自由基结合生成稳定的液化产物,从而提高了液化的转化率。实验结果表明,在CO气氛下以水为溶剂的液化工艺是可行的,是一种适合含水量较高的褐煤的直接液化工艺。

不同沉积环境煤的低温煤焦油的性质表征

对两种低温煤焦油进行了基础物性分析,采用双球计量管法测定了低温煤焦油馏分中的酚含量,用溶剂萃取法将120～320℃的馏分分离为酸性组分、碱性组分和中性组分,并用气相色谱-质谱联用仪对各组分进行定性分析。实验结果表明,两种低温煤焦油中碱性组分含量很少(质量分数分别为1.23%和1.41%),酸性组分和中性组分含量较高;弱还原程度的陕北煤的低温煤焦油中,酸性组分的质量分数为25.19%,中性组分中二甲基萘的质量分数为10.72%;强还原程度的淮南煤的低温煤焦油中,酸性组分的质量分数为15.82%,中性组分中二甲基萘的质量分数高达16.49%;不同还原程度的煤低温热解焦油性质存在较大的差异。