H_(2)-CH_(4)催化活化与煤热解耦合对焦油产率和品质的影响

为实现煤炭资源的清洁高效增油提质,采用两段式固定床反应装置对不同气氛下的煤热解实验进行研究,逐步确定焦油产率较优的煤热解温度和气氛;考察灰分、Fe_(2)O_(3)和CaO催化活化H_(2)-CH_(4)与煤热解耦合,对比添加催化剂前后焦油产率、馏分分布以及组成的变化,充分认识耦合过程对焦油产率和品质的影响。结果表明,相比于临气氛直接热解焦油收率,催化活化H_(2)-CH_(4)与煤热解耦合的焦油收率提高了17.57%,说明煤灰、Fe_(2)O_(3)、CaO对H_(2)-CH_(4)混合气氛均具有较好的催化活化效果;GC-MS结果表明,煤灰和CaO提高了芳烃和酚类物质的含量,降低了醚类含量,Fe_(2)O_(3)降低了焦油中芳烃含量,增加了烯烃和脂类物质的含量;模拟蒸馏结果表明,Fe_(2)O_(3)活化性能优于煤灰和CaO,且催化剂的加入可实现轻油、酚油、洗油含量的增大,萘油和蒽油含量的降低,有利于焦油轻质化。