不同煤种热解反应性的简易评价

2010年第4期∽媒展不同媒种热解反应性的简易评价惠友权,向柠(潘博矿业集团技术中心,山东潘博255120)摘要以蕙油为供氢溶荆、四氢呋喃(THF)抽提率作为评价指标,采用1L高压反应釜分别对许厂煤(XCM)、岱庄煤(DZM)、葛亭煤(GM)和唐口煤(TKM)这四种煤进行了加氢热解试验。结果显示,在较低的氢初压(4.0MPa或6OMPa)下,DZM的转化率相对最高,达到47.45%,且体系的压力最低,而且延长热解时间DZM的转化率增幅最大,说明DZM的热解反应性最好。煤热解物的THF抽提率可以作为煤热解性能的快速评价指标关键词蕙油供氢溶剂加氢热解THF抽提率中图分类号TQ530.2文献标识码AEvaluation of the reactivity of Hydropyrolysis on different types of coalXi YoTechnique Center, Zibo Mining Group Co. Ltd., Zibo, Shandong 255120, China)Abstract Hydropyrolysis of four types of coal from Zibo Ming Group were studied in a IL pressurized tubular reactor, using anthracene oil as hydrogendonor solvent and THF extraction rate as an evaluating indicator. It was shown that the conversion rate of dZM reached the highest value of 47. 45% underthe initial hydrogen pressure of 4.0 or 6.0 MPa with a lowest final pressure within the system. And the conversion rate of DZM increased most by elonga-ting soak time at the final heat treatment. So it was assumed that DZM had the best reactivity of hydropyrolysis. The THF extraction rate of coal pyrolysateed as an evaluating indicator of coals hydropyrolysis reactivity.Key words anthracene oil hydrogen donor solvent hydropyrolysis THF extraction rate煤是我国的主要能源和污染源。为保证我国资源间。随后停止加热,反应釜降至室温,卸压出料。和环境可持续发展,煤的洁净合理利用成为迫切需要1.4THF转化率的计算解决的课题。煤加氢热解是煤在氢压下进行快速热解热解反应物充分搅匀后,精确称取一定量于容量以制取高收率焦油、高热值煤气和洁净固体燃料的工瓶中加入4倍(v/W)的THF,加塞震荡抽提3h将艺过程。在传统的煤加氢热解基础上发展的催化加氢抽提液用烘干称重的G-4沙芯漏斗过滤,并将洗涤容热解使焦油收率提高到60%以上,从而达到可与煤量瓶的THF同样过滤。将漏斗100℃真空干燥2h,冷直接液化工艺相当的程度,被认为是介于煤液化和气却后精确称重。漏斗的增重即为THF不溶物。假定化之间的第三种煤转化工艺。本实验借鉴煤加氢热解蒽油在整个热处理过程中只作为供氢溶剂,反应前后的技术以四氢呋喃(THF)抽提率作为评价指标,对不的重量不变。煤热解的转化率,即THF抽提率按照以同煤种的热解反应性进行了摸查和评价,同时希望建下公式计算:立一种煤热解性能的快速评价方法。THF抽提率1材料与方法反应混合物中煤的理论量一反应混合物中THF不溶物量1.1煤样x100%取自淄矿集团济北矿区,为许厂原煤(XCM)、葛2结果与讨论亭原煤(CTM)、岱庄原煤(DZM)和唐口原煤(TKM),经筛分后取80-150目的煤粉,烘干备用。2.1煤种的分析指标(表1)12试剂表1煤种的元素和工业分析意油为市售工业品;四氢呋喃(T为分析纯。[cc四1.3试验条件Io510.91804煤粉与蒽油按照1:2.5的配比,装人高压釜,紧上530.87氢气所落实验压力试确认完全帝封后开始VW中国煤化工山达则左升温,开启搅拌。当温度升至热处理温度,保温一定时右,而CNMHG满足了直接液化用收稿日期:2010-05-19煤的两个基本指标,而且各煤种的Cdaf均在80%左作者简介:惠友权(194-),男,陕西蓝田人硕土,工程师淄博右煤化度不高可以推断它们具有较高的热解反应矿业集团技术中心工作性(下转第109页)2010年第4期(1)购置一台GS160螺旋输送机,采用平板车做采用“锚网喷”支护为底盘11#工字钢制作支撑架,支架用来支撑和升降3.2支护方式螺旋输送机;(2)支架升降螺旋输送机目的是为了更1)临时支护。顶板裂隙发育时,采用初喷30mm好实现装料;(3)利用集尘器集尘改善作业环境、净化厚的水泥砂浆+吊环式前探梁。风流(2)永久支护。采用“锚网喷”支护。2.4工作原理3.3施工工艺电机(5.5kW)旋转,带动减速器驱动螺旋输送机喷射砼材料配比为水泥:砂:石子=1:2:2。并转动,使混合料由低点升到高点,实现机械上料初喷(30mm)→打锚杆挂网→喷砼盖锚网(2.5工艺流程mm)→拉线复喷(40mm)成巷,总喷厚120mm,砼强度成品料→开启料车底闸板→开上料机→开集尘不小于Cl8器→开喷浆机喷雾→喷浆3.4注意事项3试验情况(1)喷射砼所用水泥质量要符合标准要求,每批出厂要有合格证,过期失效水泥禁止使用,水泥标号不3.1巷道断面低于425#。断面为半圆拱形:Sx=20.21m2,S=18.81m2。(上接第107页)表3不同保温温度和时间下2.2各煤种的热解特性GTM和DZM的THF抽提率试验条件4au煤种氢初压MP保温温度℃保温时间mnHF抽提率GTM三路可以看到,当氢初压和保温时间相同时,这两种煤在保温温度420℃的抽提率较390℃的抽提率均有明显下降,说明过高的热解温度会导致更剧烈的缩聚反图I煤种热解的温度和压力曲线应发生,降低热解转化率。另外,在氢初压40MPa、保从图1可以看到四个煤种的热解温度曲线很相温温度390℃时,延长保温时间对于两煤种来说热似,而压力曲线变化有所不同,其中XCM的终压最高,DM的终压最低相差IMPa。说明煤种不同,热解产为GTM的3倍说明DM更易通过延长保温时间这生的轻组分量也不同。较高的轻组分产率会造成反应单操作有效提高热解转化率体系的压力过高增加设备费用和操作风险势必造成3结论重油产率下降。2.3不同氢初压下的转化率煤种DZM在较为缓和的热解条件下,即氢初压在氢初压分别为4MPa和6MPa、热处理温度40MPa、热处理温度390℃、处理时间50min,T抽提390℃保温50min的条件下,对四种煤进行了考察。率均可达4%以上,在测试煤种中最高而且热解过结果见表2。程中DZM的系统压力最低对热处理时间的影响更为表2两种氢初压下各煤种的转化率敏感,综合评价,DZM的热解性能最优。另外,说明用氢初压THF抽提率(%)THF抽提率作为煤热解性能的快速评价指标是可行MPa)XCM的可以看出随着氢初压的提高煤种的转化率也相参考文献:应增加在两种氢初压下DZM的转化率最高,而TKM[1]高晋生张德拌,媒清洁转化新技术丛书--媒液化技术化学的转化率最低。就转化率而言,可以认为GTM和DZM中国煤化工取芳烃研究进展[J,煤热解活性较高,但从经济角度考虑,DZM在较低氢初炭转压下的转化率明显较高,更占优势。[3]CNMHG媒热解股硫股氮的研究24不同保温时间和温度下的转化率[J],1,27(3):268-272.选取cTM和DZM,考察了不同保温温度和时间下(4何涛,马晓迅罗进成等铜川媒催化加氢热解行为的研究[的热解转化率结果见表3煤炭转化,2008,31(2):4-7