煤热解特性研究

第28卷　第1期2005年1月

煤炭转化

COALCONVERSION

Vol.28　No.1

Jan.2005

煤热解特性研究

3

王　鹏1)　文　芳2)　步学朋3)　刘玉华4)　边　文2)　邓一英2)

　　摘　要　对大雁、协庄和昔阳3个不同煤化程度的煤样,在N2,CO2种不同气氛及不同温度下进行了热解研究,考察了煤化程度、质的影响规律.研究表明,对上述3个煤样,,挥发分增加而增加,;干馏气组成H2和CH4含量协庄煤样最高,2).与N2气氛相比,CO2,;油产率水蒸气气氛下最高.H2组分含量在水蒸气气氛下最高,而2～C5组分则最低.LHV在N2,CO2和水蒸气气氛下逐次降低.

关键词,煤化程度,气氛,热解产物中图分类号　TQ53012

组成分析系统和热解反应系统组成.热解实验每次装样约60g,样品粒度0.5mm～0.9mm;载气由钢瓶气提供,经减压阀和微调阀调节可使载气控制到稳定的压力和流量;温度控制由ATC-1000-K型程序升温仪实现;HP5890型气相色谱仪用于热解气的分析化验,干馏反应管为D33×3耐热耐压合金管.

表1　工业分析和元素分析

Table1　Proximateandultimateanalysisofcoalsamples

CoalDYXZ%Qgr,ad Proximateanalysis

M

ad

0　引　言

煤的热加工是当前煤炭加工的最主要工艺之

一,煤热解化学的研究与煤的热加工技术关系极为密切,对煤进行热解研究取得的研究成果,将对煤的热加工有直接的指导作用,是煤炭气化、焦化及燃烧应用的基础.作为煤炭地下气化稳定控制技术研究系统的子课题,对煤热解特性的研究有助于加深对气化反应原理的了解,可以帮助分析了解煤在地下气化过程中,热解行为对整个气化过程的影响,尤其是热解煤气对煤气总量、煤气组成以及煤气热值的影响.本文模拟实际地下气化的煤质、温度和气氛工况,考察了煤化程度、热解气氛、热解温度对煤热解产物产率及热解气组成的影响.

%,dafUltimateanalysis C

H

O

S

N

74.464.8018.340.981.4183.045.399.450.641.4892.343.222.480.791.17

A

ad

Vdaf-119.5031.6047.152.0016.3036.822.1010.407.86

14.2727.4930.92

2　结果与讨论

2.1　煤化程度对煤热解的影响

1　实验部分

1.1　煤样

煤化程度是影响煤热解特性的重要因素之一.

不同煤化程度的煤在组成、结构和性质方面有明显的不同.基本规律是,随煤变质程度的加深,煤中C含量逐渐增加,元素O,内在水分和挥发分含量逐渐降低;表征煤核心结构特征的参数碳、氢芳香度fCar,

far,亦随煤化程度的增加而增加,煤结构单元的外

H

研究选用大雁(DY)、协庄(XZ)和昔阳(XY)3个

煤样为研究对象,工业分析和元素分析数据见表1.1.2　实验流程

热解实验工艺流程见第9页图1.该流程主要由载气系统、控温系统、热解产物冷却收集系统、热解气　3

围官能团及侧链随煤变质程度加深而减少.对年轻

煤,含氧官能团随煤变质程度的加深变化较大,呈现

国家“863”计划项目(2001AA529030).

1)助理工程师;2)工程师;3)研究员;4)高级工程师,煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院,100013北京收稿日期:2004208210;修回日期:2004209216