平庄褐煤热解及加氢热解焦油中酚的分布研究

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煤的低温热解工艺是我国洁净煤技术应用的一条重要途径,其热解焦油中的酚类化合物具有工业价值高,且含量相当可观,本论文对平庄褐煤固定床加氢热解和固体热载体快速热解及其热解的低温焦油中酚类化合物产率、组成和分布等方面进行较为系统的对比研究。这对于进一步认识煤热解生成酚的机理有非常重要的意义。在固定床热解实验装置上以H2为载气,考察了热解温度440~560℃、载气压力0~2MPa、恒温时间0-40min、载气流量0-400SCCM以及升温速率(2℃/min、6℃/min、15℃/min、24℃/min、35℃/min)等反应条件对平庄褐煤加氢热解产物及焦油中酚的分布,组成和产率的影响。结果表明,在热解温度560℃、升温速率6℃/min、载气压力2MPa、恒温时间20min、载气流量200SCCM反应条件下,焦油产率达到最大值为10.26wt%。总酚产率随着温度的升高先增加再降低,在520℃达到最大值为2.65wt%。低级酚表现出了和总酚相同的变化趋势,在520℃达到最大值为1.61wt%,而高级酚的产率在整个温度范围内呈逐渐降低的趋势。平庄褐煤加氢热解焦油中总酚的含量占无水焦油17-26wt%。在固体热载体快速热解实验装置上,考察了热解温度470-580℃对平庄褐煤热解及酚类化合物组成性质的影响。结果表明,固体热载体热解酚类化合物占无水焦油的20-35wt%,焦油产率和总酚产率均在510℃取得极大值,产率分别为7.58wt%(d)和1.82wt%(d),其中低级酚约占总酚的70wt%,苯酚含量约占总酚含量的30wt%,因此酚类将成为固体热载体热解工艺的主要高利润产品之一通过对固定床加氢和固体热载体热解的实验结果分析可知,固定床加氢热解总酚产率高,而低级酚含量较低(以干基做基准)。但是固体热载体热解总酚含量低,低级酚类化合物的含量高,约占总酚的70wt%,值得从焦油中提取加工利用,从而提高煤焦油的综合附加值。
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