關(guān)于煤氣化焦油裂解實(shí)驗(yàn)及無焦油氣化技術(shù)的研究.pdf

1、煤炭氣化是可實(shí)現(xiàn)煤的潔凈利用的方式之一,但氣化過程產(chǎn)生的焦油一直是制約煤炭高效氣化的瓶頸,還會引起管道堵塞、設(shè)備腐蝕、能量損失及環(huán)境污染等問題。因此,解決氣化焦油的問題對整個(gè)氣化系統(tǒng)甚至下級用氣設(shè)備都顯得至關(guān)重要。
　　 從爐內(nèi)因素、爐型結(jié)構(gòu)及爐外凈化等三方面對影響焦油含量的各種因素進(jìn)行了綜述。分析發(fā)現(xiàn),爐內(nèi)因素(溫度、停留時(shí)間、壓力、氣氛和催化劑)及爐型結(jié)構(gòu)(兩段風(fēng)式、下吸式)通過影響焦油的裂解,提高其轉(zhuǎn)化率而降低了焦油的含量

2、。爐外凈化則是將焦油由氣相轉(zhuǎn)移并收集,對焦油中的能量并未充分回收,還可能引起二次污染。因此,強(qiáng)化焦油的裂解是降低煤氣中焦油含量可靠、有效的途徑。
　　 在對氣化焦油的組成及性質(zhì)進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn),盡管氣化焦油中的酚類物質(zhì)含量較高、燃燒性能好、具備制取碳素纖維的條件,但由于煤種及工藝的因?yàn)?氣化焦油中的雜質(zhì)含量普遍較高,導(dǎo)致品質(zhì)偏低、二次加工性能較差,將給焦油的深加工帶來一定困難。另外,在提取、運(yùn)輸和儲存等集中環(huán)節(jié)的成本投入一定程度上

3、制約了焦油深加工工業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。就目前形勢而言,氣化焦油走規(guī)?；罴庸さ穆肪€尚待時(shí)日,其處理還需從形成環(huán)節(jié)著手。
　　 裂解實(shí)驗(yàn)中,焦油轉(zhuǎn)化率隨溫度和停留時(shí)間的增加而明顯提高,在1200℃、12s時(shí)達(dá)到了91.73％的轉(zhuǎn)化。裂解后,煤氣組分有所變化,熱值顯著提高。這說明裂解反應(yīng)不僅可降低煤氣中的焦油含量,還能改變煤氣的組成,改善煤氣品質(zhì)。催化裂解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),焦油僅在900℃時(shí)便達(dá)到了94.75％的轉(zhuǎn)化率,并且在達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率所需

4、的溫度同比下降約30％。同時(shí),實(shí)驗(yàn)也反映出催化劑易積碳、失活而導(dǎo)致使用壽命和催化效果下降等問題。
　　 本文提出煤炭的無焦油氣化構(gòu)想,即通過強(qiáng)化焦油的裂解反應(yīng),達(dá)到降低出爐煤氣中的焦油含量的目的,減輕煤氣凈化環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān),同時(shí)避免氣化焦油深加工的問題。通過對裂解形式的比較,以經(jīng)濟(jì)實(shí)用性較高的爐內(nèi)熱裂解為基本思路,設(shè)計(jì)無焦油氣化爐。在下吸式爐型的基礎(chǔ)上,進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。通過添加二次風(fēng)、設(shè)置喉口提高爐內(nèi)溫度,并設(shè)計(jì)錐形還原區(qū)、文丘里引射