低階煤催化熱解特性及共熱解行為的研究.pdf

1、煤的催化熱解是在催化劑作用下進(jìn)行反應(yīng)，是提高焦油產(chǎn)率和品質(zhì)的重要手段之一。煤與生物質(zhì)共熱解時，生物質(zhì)作為一種供氫劑，也可達(dá)到焦油收率提高目的。本文探討在較低催化劑添加量(5％)和低溫(450℃)反應(yīng)條件下，分子篩催化劑對榆林煤(YLC)和內(nèi)蒙古呼倫貝爾煤(HLC)熱解特性的影響，并考察了YLC和核桃殼(HTK)混合物在不同HTK添加量和ZSM-22分子篩下共熱解產(chǎn)物產(chǎn)率和焦油組分分布。圍繞上面內(nèi)容，本文研究內(nèi)容如下:
　　采用固定

2、床反應(yīng)器，考察不同分子篩及其堿處理對YLC熱解產(chǎn)物分布的影響。結(jié)果表明:較大孔徑的HY分子篩有利于焦油的生成(16.37 wt％)。與未改性的HY和HBeta分子篩相比，堿處理后的HY和HBeta分子篩減少了焦油產(chǎn)率，而增加了氣體產(chǎn)率。
　　HY分子篩提高了YLC和HLC熱解焦油產(chǎn)率，其中焦油中芳烴選擇性提高，脂肪烴、醇類和含氮化合物選擇降低。對YLC熱解氣體產(chǎn)物進(jìn)行傅里葉紅外光譜(FTIR)實(shí)時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)生成的氣體主要包括CO2

3、、CO、CH4和H2O。HY分子篩促進(jìn)了這些氣體的生成。YLC熱解適合多段的單一一級反應(yīng)模型(300～350℃、400～450℃和600～650℃)。
　　考察HY、USY和Ni基負(fù)載型分子篩催化劑對YLC熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分布的影響。結(jié)果表明:負(fù)載型分子篩催化劑均提高了YLC熱解焦油產(chǎn)率，其中Mo/HY-CA和Ni/USY表現(xiàn)出更好的催化活性，焦油產(chǎn)率分別為16.81 wi％和17.16 wt％。
　　選用ZSM-22和改性ZS

4、M-22分子篩催化劑，對其進(jìn)行了N2吸附脫附、SEM-EDS和NH3-TPD表征。考察ZSM-22和改性ZSM-22催化劑對YLC熱解產(chǎn)物產(chǎn)率和焦油組分的影響。結(jié)果表明:ZSM-22和改性ZSM-22分子篩催化劑提高了焦油產(chǎn)率，其中改質(zhì)焦油中脂肪烴和芳烴選擇性增加，酚類、醇類及含氮化合物減少。Co/ZSM-22催化劑促進(jìn)了脂肪烴(49.50％)和芳烴(21.01％)的生成。Co∶Mo比為1∶2時，Co-Mo/ZSM-22催化劑極大增加了