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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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煤与催化裂化油浆共热解特性及气体逸出规律

作者(Author):

  • 袁泉
  • 张乾
  • 梁丽彤
  • 涂椿滟
  • 向欣宁
  • 刘建伟
  • 黄伟

作者单位:

  • 太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室

关键词:

  • 煤油共处理
  • 热重-质谱
  • 协同作用
  • FCC油浆
  • 共热解
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

煤油共炼改变了单一的煤炭直接液化和重油加氢裂化加工模式,降低了煤液化的操作难度,开辟了煤直接液化和重油轻质化的新途径,为推动煤炭和重油高效清洁转化、保障国家能源安全提供了技术支撑。然而煤油共炼常在高压、催化、加氢的条件下进行,难以直接获得共转化过程中煤和共炼油热裂解行为匹配特性,也不利于区分不同组分间的相互作用。选取一种低变质烟煤和一种催化裂化油浆(FCC油浆)为原料,利用热重-质谱联用技术研究了煤与FCC油浆单独热解和不同掺混比例下共热解的反应特性,探讨了煤和油浆本征热解的匹配性。结果表明,FCC油浆热解的起始温度,峰值温度和结束温度要远低于煤样,其产生的挥发分量则明显高于煤样。共热解实验曲线与计算反应曲线分析发现,反应初始阶段(200~400 ℃),煤样与油浆混合样品的热解曲线明显向低温区偏移,表明该阶段煤与FCC油浆共热解反应有协同作用,但当反应温度大于400 ℃后,由于此时大部分FCC油浆已经挥发,生成的残焦与煤共热解没有明显的相互作用。结合在线质谱,发现在FCC油浆热解温区,出现煤热解反应产生的CO2和CO气体逸出峰,分析可能是由于FCC油浆的溶剂效应,或是其含有的活性金属,使煤中的部分醚键、羟基或含氧杂环分子发生了断键反应。通过煤灰与FCC油浆共热解没有相互作用、而FCC油浆对脱灰煤在低温区(200~400 ℃)的热解有一定促进作用,进一步验证了上述结论。

袁泉,张乾,梁丽彤,等.煤与催化裂化油浆共热解特性及气体逸出规律 [J].煤炭学报,2021,46(8):2690-2698. YUAN Quan,ZHANG Qian,LIANG Litong,et al.Characteristics of co-pyrolysis of coal and FCC slurry and the evolution behavior of the produced gases[J].Journal of China Coal Society,2021,46(8):2690-2698.
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