文档介绍：西安科技大学
硕士学位论文
神府煤与沥青页岩、天然沥青和焦煤中煤的共热解研究
姓名:王军力
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:周安宁
2011
论文题目:神府煤与沥青页岩、天然沥青和焦煤中煤的共热解研究
专业:化学工艺
硕士生:王军力(签名)
指导教师:周安宁(签名)
摘要
热解技术是实现神府煤分质转化与清洁利用的有效途径之一。随着神府煤低温热解
技术的推广应用,如何提高神府煤热解油、气的品质和产率,以及如何高效利用神府煤
热解半焦成为神府煤低温热解技术实现突破性发展的关键。通过共热解方法,探寻可与
神府煤进行协同共热解的物质及廉价高效催化剂是解决上述问题的有效方法之一。因
此,本文通过铝甑试验方法,研究神府煤与沥青页岩,天然沥青,焦煤中煤的共热解特
性,探讨了原料配比变化、矿物质等因素对共热解产物产率、组成和结构的影响。并进
一步通过热重分析方法研究了神府煤、沥青页岩,天然沥青,焦煤中煤的热解及其共热
解动力学。
神府煤与青川沥青页岩共热解特性研究表明,热解终温为 520℃,神府煤与沥青页
岩配合比为 80:20 时,焦油产率由神府煤单独热解时的 %增加到 %,共热解焦
油中芳香族和极性分含量降低,脂肪族含量增加,共热解半焦的葛金焦型从 A 型提高至
C 型。沥青页岩经 HCl/HF 脱除矿物质后,与神府煤共热解时的转化率增加,焦油产率
达到 %。结果表明,沥青页岩中的矿物质对共热解反应有抑制作用,并且可促进焦
油的二次分解反应。热重分析表明,沥青页岩的热解活化能比神府煤的热解活化能高,
神府煤与沥青页岩共热解的活化能随沥青页岩的比例增加而增加,脱除矿物质后,共热
解的活化能降低。
神府煤与天然沥青共热解时,热解终温为 520℃,神府煤与天然沥青的比例为 80:20
时,焦油产率增加到 %,共热解焦油中芳香族和极性分含量降低,脂肪族含量增加,
焦油品质改善,共热解半焦的葛金焦型从 A 型提高至 C 型。天然沥青经 HCl/HF 脱除矿
物质后,共热解的转化率下降,焦油产率略有增加。因此,沥青页岩中的矿物质对焦油
分解有一定的催化作用。热重分析表明,天然沥青的热解活化高较神府煤高,两者共热
解的活化能高于神府煤的活化能,但低于天然沥青热解的活化能。
神府煤与焦煤中煤共热解时,热解终温为 520℃,神府煤与焦煤中煤的比例为 80:20
时,焦油产率为 %。共热解焦油中芳香族和极性组分含量略有增加,脂肪族含量略
有减少,半焦的焦型提高至 C 型。矿物质对共热解的影响较小。热重分析表明,共热解
的活化能略有提高。
综合上述结果可知,神府煤与沥青页岩共热解有助于提高神府煤热解焦油收率,沥
青页岩、天然沥青和焦煤中煤均可改善神府煤热解半焦的焦型特征。神府煤与沥青页岩、
天然沥青和焦煤中煤共热解的活化能高于神府煤的热解活化能。四种含碳物质热解活化
能大小顺序为:天然沥青>沥青页岩>焦煤中煤>神府煤。

关键词:神府煤;沥青页岩;天然沥青;焦煤中煤;共热解
研究类型:应用研究
Topic : Study on Co-pyrolysis of Shenfu Coal and Asphalt
Shale,Natural Asphalt and Middling Coal of Coking Coal
Major : Chemical Technology
Master : Wang Junli (Signature)
Instructor : Zhou Anning (Signature)
ABSTRACT
Pyrolysis is one of Shenfu coal grading effective utilization technologies. With Extension
and Application of low-temperature pyrolysis technology, there appear many key problems,
such as how to enhance the quality and increase yields of tar or gas and how to efficiently use
Shenfu char. In order to gain breakthrough development for low temperature pyrolysis
technology of Shenfu coal, one of the effective methods is