Co/Ni/ZSM-5催化改质热解煤气与煤焦油及其机理

以过量浸渍法制备不同Ni、Co比例改性的ZSM-5分子筛为催化剂,通过XRD、SEM-EDS、BET、NH_(3)-TPD对催化剂进行表征。研究不同配比的Ni/Co/ZSM-5催化剂、热解温度、催化剂添加量对神府煤热解煤气与煤焦油组分变化的影响。结果表明,经Ni3Co5Z催化剂催化后的热解煤气总体积分数较原煤提高11.69个百分点,其中H_(2)体积分数和CH4体积分数分别提高了4.25个百分点、5.37个百分点;650℃为最佳热解温度,H_(2)体积分数和CH4体积分数分别提高了6.77个百分点、0.50个百分点,而催化剂的加入量对煤气体积分数影响较小。当催化剂为Co3Ni5Z、催化剂添加量为0.3 g、热解温度为600℃时,煤焦油中芳香烃与酚类的面积分数较原煤分别提高了5.91个百分点、3.35个百分点。Ni/Co/ZSM-5催化剂的酸量与催化性能关系密切,一定程度的酸量能促进煤的热解,提高煤气的高价值气体组分产量,改善煤热解油品的品质。

褐煤热解提质系统的煤气净化及脱硫

对褐煤热解提质系统所生产的副产热解煤气进行了简要分析,并针对褐煤热解提质系统的特点提出了四种煤气净化工艺,同时对煤气脱硫工艺进行了简要介绍,提出了煤气净化与煤气脱硫合理结合的几点建议。

高温含油热解煤气静电除尘中试试验研究

为了验证静电除尘技术用于高温含油热解煤气除尘的可行性,并获取中试条件下高温静电除尘器运行数据,基于浙江大学1 MWt煤热解燃烧多联产中试试验平台,搭建了高温热解煤气静电除尘中试试验装置,并开展了高温烟气、高温含油热解煤气静电除尘试验。结果表明:高温会导致静电除尘器除尘效率下降,在烟气气氛中,随着温度从300℃提升至500℃,最大除尘效率从80%下降至71%。添加水蒸气可以提高击穿电压,从而提升最大除尘效率。在500℃的烟气气氛中,通过水蒸气吹扫将水蒸气浓度从6.89%提升至18.53%,最大除尘效率从71%提升至78%。在500℃含油热解煤气气氛中,除尘器除尘效率在61%~78%之间波动,运行状况良好。

基于Aspen Plus的热解煤气制氢工艺模拟及分析

本文利用Aspen Plus模拟软件,构建了煤炭热解煤气吸附强化重整制氢工艺流程,对强化重整、煅烧再生、蒸汽余热发电等单元进行了详细的模拟。在钙碳比为2.75,水碳比为3.5,重整温度650℃条件下,对不同重整压力(0.5、1.0、1.5、2.0 MPa)工况进行了模拟,利用热效率和㶲效率、制氢能耗、水耗和单位煤气制氢率等指标对系统进行了性能评价和优化。模拟结果显示,重整压力为0.5 MPa时,系统热力学性能最优。作为对比,开展了水蒸气重整工艺系统的模拟。对比结果显示:相同进料条件下,强化重整制氢氢气产量提升7.66%;能量转化效率达到79.55%,㶲效率从73.14%提高到77.63%,系统效率显著提高。综合系统效率和氢产量等指标,热解煤气强化重整制氢系统具有较优的技术性能,可作为现阶段煤气制氢的途径之一,是具有应用前景的制氢技术。

中低温热解煤气利用途径分析及建议

中低温热解煤气是低阶煤分质利用过程中重要的产物之一,富含H_2、CO、CH_4等有效组分。过去兰炭炉由于煤气品质低、单炉规模小且建设分散,煤气很难集中利用,大都以燃烧供热或以"点天灯"外排的方式简单处理,不仅造成了资源的巨大浪费,也产生了严重的环境污染问题。本文首先对国内典型热解工艺产生的煤气组成特性进行分析总结,在此基础上阐述了中低温热解煤气的利用途径,并对中低温热解煤气综合利用提出建议,认为兰炭企业应根据煤气组成特性和厂区的具体需要,继续加强中低温热解煤气合理利用工艺路径的探索和研究,选择适宜的利用途径对对中低温热解煤气进行深加工分质利用,从而达到变废为宝、节能减排的目的。

热解煤气吸附动力学研究

针对热解煤气变压吸附提氢过程,开展了CO_2、CO、N_2、CH_4等主要杂质气体在不同吸附剂上的吸附热力学研究,测量了各种杂质气体在不同温度下的吸附等温线,并通过计算获得了相应的吸附焓。结果发现,温度增加导致CO_2、CO、N_2、CH_4吸附能力减弱,吸附压力的增大导致CO_2、CO、N_2、CH_4吸附量增加。不同吸附剂对CO_2吸附能力的顺序:炭分子筛>活性炭>铜吸附剂,不同吸附剂对CO吸附能力的顺序:铜吸附剂>炭分子筛>活性炭,随着吸附压力的增大,N_2和CH_4吸附焓为定值,不随吸附量变化而变化。

昭通褐煤热解特性的研究

针对昭通褐煤进行热解实验研究,得到了升温速率和热解温度对褐煤热解煤气成分、煤气热值和产气率的影响规律。结果表明:随着热解温度的升高,煤气中的CO2含量明显减少,H2和CO的含量逐渐增多,CH4的含量先增加后减少,煤气热值和煤气产率提高;同热解温度下,随着升温速率提高,煤气中的CO2含量逐渐减少,CO含量逐渐增多,CH4含量逐渐减少,对H2含量的影响不大,热解煤气热值和产量均有所增多,增加幅度都是由大变小。实验阶段获得的最高热值工艺条件为:热解温度是650℃,升温速率是15℃/min,煤气低热值为9.27 MJ/m3。

240t/d固体热载体粉煤热解工艺及中试研究

以粉煤分质梯级利用为背景,提出了一种固体热载体粉煤热解工艺,该工艺主要包含基于循环流化床技术的热解-缺氧燃烧耦合系统、缺氧燃烧煤气的脱灰及余热回收系统和热解煤气的脱灰及油气净化分离系统,并于2016年底完成了该工艺中试装置72 h满负荷连续稳定运行。中试试验以0~10 mm的神木煤为原料,原料煤满负荷输入量为240 t/d,试验结果表明:热解煤气中CH_4和H_2的体积分数分别为35.3%和12.5%,热解煤气热值达到20 920 kJ/Nm^3以上;热解焦油产率为9.24%,为原料煤格金焦油产率的81.8%;产品焦油的含尘率为0.47%,焦油中的正庚烷可溶物质量分数为84.3%;热解半焦的固定碳含量为86.3%,热值为29 985.5 kJ/kg。计算表明,该中试装置72 h连续稳定运行期间的物料平衡偏差为1.93%,能量利用效率为87.95%。

循环流化床热、电、气多联产技术方案研究

介绍了循环流化床热、电、气多联产技术的 3种方案。通过计算 ,对再循环煤气热解、水蒸汽气化及水蒸汽引射再循环煤气气化等方案进行了分析比较 。

不同气体成分下高温直流放电特性

为了提高静电除尘器用于高温气体除尘时的运行可靠性及稳定性,采用小型线管式高温静电除尘实验装置,对CO_2、N_2、空气及热解煤气4种气体在300-700℃下的直流放电特性进行研究.结果表明,随温度升高,放电电流增大,起晕电压及击穿电压下降,击穿电压降低更快;温度对电负性气体CO_2、空气放电特性的影响大于非电负性气体N_2.高温热解煤气放电会发生生成C和H_2O的化学反应,放电特性与N_2更相似,但与之不同的是,当电源电压较低时,因煤气中含有电负性气体,放电电流存在一个缓冲;热解煤气中CO_2浓度越高,放电电流越小,放电越稳定,但温度越高,CO_2浓度对煤气放电特性的影响越小.

低阶煤分质利用转化路线的现状分析及展望

为系统了解国内低阶煤分质利用的产物应用现状和技术发展趋势,介绍了低阶煤分质利用的工艺路线与转化路径,并对煤炭热解产生的3种主要产物(煤焦油、热解煤气、半焦)及其工业化应用现状作了阐述。总结了煤焦油、热解煤气和半焦的利用去向,并剖析了低阶煤分质利用目前存在的关键技术问题,提出了未来重点研究方向,还对发展前景进行了展望。通过分析,认为依据我国煤炭资源的分布、低阶煤的储量及其特点,以及国家对煤炭能源政策的引导,在攻克众多共性关键难题的情况下,低阶煤分质利用宜作为上游工序,同时下游配套煤-电-化一体化项目,这种园区项目组团模式的煤炭分质清洁利用将是实现低阶煤利用互利共赢的最佳方式。

炭催化CH4-CO2重整反应系统压降分析与优化

基于重整反应系统的设备和管道尺寸、空间布置和设计运行参数等基础数据，研究并建立了主要设备、管道摩擦阻力和局部阻力计算模型，采用该模型分析了系统内各设备、管道和管道元件的压降，并对压降较大的设备和管道进行了尺寸优化．研究和优化结果表明，重整反应系统中，氧气缓冲罐、加热炉、氧气管道OG101～OG104等设备压降较大．对设备和管道的尺寸进行优化后，系统总压降由8260．6Pa降低到3289．9Pa；当系统入口压强P1=40MPa时，系统出口压强P2=0．0367MPa．

焦化企业转型生产气化焦技术经济分析

作为传统煤化工技术的焦化行业面临转型与升级的严峻考验,部分焦化企业正在计划调整产品结构生产气化焦。初步分析了气化焦的技术指标和原料煤要求,讨论了低阶煤在气化焦生产中的作用,提出了气化焦生产的技术路线并对转型制气化焦进行经济概算,明确了气化焦生产中应该注意的问题。分析认为,焦化企业转型生产气化焦在配煤原料、化产回收、产品后续深加工等方面具有较大的优势,进一步加强设备改造、工艺调整、气化市场开发等方面的风险控制可取得良好的经济效益。