甲烷氣氛下煤快速液化反應特性研究.pdf

1、在研究甲烷氣氛下煤熱解特性及甲烷在溶劑中溶解特性的基礎上，采用長徑比較大的管式反應器，對煤的高溫快速液化性能進行研究，考察相關參數(shù)對液化反應的影響，并對煤快速液化機理進行初步探討。 以龍口褐煤為原料，在甲烷氣氛下分別進行25、40、55及70℃.min-1四個加熱速率下的熱重分析，發(fā)現(xiàn)在熱解反應過程中甲烷和煤之間具有協(xié)同效應。根據(jù)熱重數(shù)據(jù)，關聯(lián)了系列不同揮發(fā)度下煤的活化能與指前因子等動力學參數(shù)?；罨芎椭盖耙蜃与S揮發(fā)度的變化而變

2、化，指前因子的對數(shù)與活化能之間有很好的直線關系，顯示出良好的補償效應，說明龍口褐煤熱解反應由許多具有不同的動力學參數(shù)的平行反應組成。用活化能分布模型計算了活化能和指前因子的分布函數(shù)，該模型能較好的表達褐煤在甲烷氣氛下的熱解特性。 自建了氣體高壓溶解度的實驗裝置，測定了甲烷在溶劑中的溶解度，并選擇Peng-Robinson狀態(tài)方程和兩種不同混合規(guī)則及基團貢獻法對氣液平衡數(shù)據(jù)進行了擬合計算，計算結果表明Peng-Robinson狀態(tài)

3、方程和基團貢獻法都能對實驗物系較好擬合。 在甲烷氣氛下對煤的快速液化性能進行了研究，反應溫度為400℃～800℃，停留時間為4s～12s，反應壓力為10～15MPa。反應產(chǎn)物分別用正己烷、苯和四氫呋喃萃取，通過轉化率及產(chǎn)物收率的分析，未加催化劑的情況下，反應溫度為750℃，停留時間為9s時，煤液化達到最佳效果，煤總轉化率為25.44％，油氣收率達到21.97％，說明甲烷氣氛下煤的高溫快速液化是可行的。 應用掃描電鏡、紅外