文档介绍：西北大学
硕士学位论文
中国西部五种典型煤的热解及催化加氢热解行为热重研究
姓名:罗进成
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:马晓迅
20080615
摘要煤不仅是一种能源,更是一种宝贵的化工原料。通过煤的热解可获得高热值煤气、高附加值化学品及洁净的半焦。本研究以提高最终失重率和降低热解温度为目标,利用程序升温热重法采用/纳滤俾恃芯苛温度范围内神府、铜川、新疆、霍林河、云南五种煤在氮气、活性气氛%,以及三种催化剂、,最后对所有热解过程进行了动力学计算。得出的主要研究F冉馓跫拢旱幕臃⒎钟肴冉庵瘴率钡氖е芈蚀嬖谙咝怨叵担..鰈。煤样在活泼热解阶段时的活化能随煤样中炭含量诒狙芯康娜冉馓跫拢忻旱娜冉馐е毓炭纱笾路治H鼋锥危渲神府、铜川及新疆煤在活泼热解阶段及二次脱气阶段均有较明显的失重现象,而云南、霍林河两种煤仅在温度较低阶段出现较大失重峰,在二次脱气阶段内无明显失重峰出现。另外,催化剂及氢气的存在对各煤的总体热解趋势影响不大。康F障碌娜冉庀啾龋馄拇嬖诙酝ā⑿陆⒒袅趾印⒃颇厦貉的热解无论在最终失重率还是在降低热解温度方面都有不同程度的促进作用。甆催化剂和催化剂加快了除云南煤以外其余四种煤活泼热解阶段的最大转化速率,并且就最终失重率而言,催化剂的催化效果优于呋痢甖催化剂的添加能明显降低所有煤样的二次热解转化温度,并且随着掺杂量的增大,这种提前愈加明显。但是呋猎诓粼恿抗叩那榭鱿路炊使热解失重率降低。杂谠颇厦赫庵指呋臃⒎帧⒏%旌洗呋梁竽苊飨蕴岣呙貉淖钪失重率和降低热解温度。对于添加了%与%旌洗呋梁蟮纳府煤而言,催化剂的添加只降低了热解温度。结果如下:的降低而降低。的热解造成明显影响。
杂诓煌鹤钪杖冉馐е芈实拇俳Ч裕琈琋和催化剂均存在一个最佳的添加量。捎玫ヒ环从δP投悦旱娜冉獍床煌锥谓卸ρЪ扑悖菝褐植捎貌同的反应级数,经拟合发现数据有较高的线性关系,这说明所选模型是合适的。经计算所得动力学参数与前面的实验结果能很好的吻合,进一步从理论上证明了实验所用催化剂在促进煤热解方面的有效性。同时,不同煤种不同热解阶段的动力学参数【嬖谧挪钩ス叵怠关键词:煤;热解;催化加氢;动力学Ⅱ.
甌琱/,瑅%琩,......,.琗%甎..,.瓹瑃瑅—.琾:琀’.瓸
,瓵衜鷙甇%,%甇甇%.瑃瑃,籯琣.,瓵瑂篶籶;
学位论文作者签名:襆傅冀淌η┟为,髟西学位论文作者签名:罗翌杖油辍卧拢琂‘日矽。彦年拢慈西北大学学位论文知识产权声明书》。口辍卧驴跞西北大学学位论文独创性声明本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究的说明并表示谢意。
,年底中国煤炭储量为亿吨,居世界第唬痛⒘课亿吨,居世界第位,天然气储量为万亿,居世界第位】。但中国人均资源占有量却只相当于世界人均数的一半【,人均常规能源资源相对不足,尤其是石油和天然气资源不足是中国经济和社会可持续发展的一个限制因素。中国能源结构中煤炭占主导地位。首先,煤炭在各种能源中占有绝对的储量优势。中国常规能源资源探明储量际蹩煽7中,%,水能占%F浯危禾渴羌鄹褡畋阋说哪茉础0赐确⑷量计算,北京市天然气、柴油、重油的价格分别约为动力煤价格的丁倍和丁】。另外,从能源安全角度来看,煤炭是中国最可靠的能源。根据国家海关总署统计,,国际油价的波动、石油运输安全以及国际周边关系都会影响到中国的石油进口,威胁到中国的能源安全,进而威胁到中国国民经济和社会的稳定。中国煤炭资源丰富,完全能够满足国内需求,是中国能源安全最重要、最可靠的保证。最后,在中国煤炭消费仍然具有很大潜力。中国目前农民生活中很大一部分能源来源于柴草,┎癫莸闹饕L娲希┐宕邮褂蒙锬茉聪蚩笪能源转变是必然的趋势,这将进一步扩大对煤