锡林浩特褐煤气化特性研究

煤炭的气化特性及其应用前景分析煤炭是一种重要的能源资源，具有丰富的储量和广泛的应用领域。

然而，煤炭的燃烧产生的二氧化碳排放成为全球关注的环境问题。

为了有效利用煤炭资源并减少环境污染，煤炭气化技术应运而生。

本文将从煤炭的气化特性及其应用前景两个方面进行分析。

一、煤炭的气化特性煤炭气化是指将煤炭在高温和高压条件下与气体反应，生成可燃气体的过程。

煤炭气化的特性主要包括气化反应、气化产物和气化动力学。

1. 气化反应：煤炭气化反应是一个复杂的过程，包括干燥、热解、燃烧和裂解等多个阶段。

其中，热解是最重要的步骤，通过热解反应，煤炭中的有机物质被分解为气体和固体残渣。

不同类型的煤炭在气化过程中会产生不同的气化产物。

2. 气化产物：煤炭气化的主要产物包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等。

其中，一氧化碳和氢气是重要的工业原料，可用于合成合成气、合成油和合成化学品等。

而二氧化碳和甲烷则是温室气体，对全球气候变化有重要影响。

3. 气化动力学：煤炭气化的动力学过程受到温度、压力、反应速率等因素的影响。

高温和高压条件下，气化反应速率加快，气化效率提高。

因此，控制气化条件对于提高气化效率和产物质量具有重要意义。

二、煤炭气化的应用前景煤炭气化技术具有重要的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 清洁能源转化：煤炭气化可以将煤炭转化为可再生能源，如合成气、合成油等。

这些清洁能源具有高热值、低污染和多样化的用途，可以替代传统石油和天然气资源，减少对化石能源的依赖，降低环境污染。

2. 化学品合成：煤炭气化产生的一氧化碳和氢气可用于合成化学品，如合成甲醇、合成氨等。

这些化学品是工业生产的重要原料，广泛应用于化工、医药、农药等领域，具有巨大的经济和社会效益。

3. 二氧化碳减排：煤炭气化过程中产生的二氧化碳可以进行捕集和封存，减少大气中二氧化碳的排放。

这对于应对全球气候变化具有重要意义，可以帮助实现减排目标。

4. 煤炭资源利用：煤炭气化技术可以有效利用煤炭资源，提高能源利用效率。

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第5G卷第11期 2016年11月浙江大学学报（工学版）Journal of Zhejiang University (Engineering Science)Vol. 50 No. 11Nov.2016DOI：10. 3785/j. issn. 1008-973X. 2016. 11. 001褐煤快速热解半焦理化特性及气化活性孙强，张彦威，李谦，王智化，葛立超，周志军，岑可法(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：为了研究长停留时间，大给料量条件下褐煤快速热解半焦的比表面积、孔径分布、表面官能团的变化规律及不同热解条件下半焦的C02气化活性，在自制沉降炉上进行平庄褐煤热解温度600〜 1 000 I：快速裂解实验，并 用N2吸附法、傳里叶变换红外光谱法及非等温热重分析法对半焦进行表征.结果表明，随着热解温度增加比表面积先增大后减小，当热解温度为9〇〇C时比表面积最大，孔径分布主要集中在中孔及微孔.官能团的红外光谱吸收随热解温度升高而减少，800 °C为分界点，800 °C以下随着热解温度提高，光谱吸收显著减少，800 °C以上减少幅度 降低，随着热解温度增加，煤焦芳香度加剧.煤焦气化活性与比表面积并无严格相关性.关键词：沉降炉；快速热解；比表面积；傳里叶红外光谱;气化活性中图分类号：TQ 54 文献标志码：A 文章编号：1008 - 973X(2016)ll- 2045 - 07 Physical and chemical characteristics and gasification reactivity oflignite fast pyrolysis charSUN Qiang, ZHANG Yan-wei, LI Qian, WANG Zhi-hua, GE Li-chao,ZHOU Zhi-jun, CHEN Ke-fa{State K e y La boratory o f Clean E n e r g y Utilization ■,Z h e j i a n g University , H a n g z h o u3100SS ,China) Abstract ：The pyrolysis of Pingzhuang lignite was performed in a homemade drop-tube furnace under long residence time and large feed amount condition at600^-1000 °C to study the changes of specific surface area(SSA)，pore size distribution,surface functional groups and gasification reactivity in C02atmosphere. The chars were characterized by N2adsorption,FTIR and non-isothermal thermosgravimetric analysis.The result shows that SSA increases at first then decreases with the rise of pyrolysis temperature and reaches the maximum at900 °C. The pore size is mainly distributed in mesopore and micropore.The spectrum ab­sorption of functional groups declines with the temperature increasing.800 °C is the critical condition. When temperature is below800 °C,the absorption reduces significantly as the temperature increases. While the absorption diminishes slowly when temperature is above800 °C. The aromatic degree increases with the rising of temperature.Gasification reactivity has little relevance with SSA.Key words：drop-tube furnace；fast pyrolysis ；specific surface area；FTIR；gasification reactivity煤气化是煤炭清洁高效利用的关键性技术[1].煤气化主要包括煤热解和煤焦气化，在气化过程中，热解产生的挥发分会与半焦作用，影响半焦结构，降 低半焦反应活性.其原因主要有2个.1)热解或挥发分重整产生的自由基与半焦反应，占据半焦活性位.2)挥发分与半焦相互作用影响碱金属的迁移，改变 催化剂的分布状态，降低气化反应速率[2’3].为了减 少挥发分对半焦活性的影响，Zhang等>5]提出在煤收稿日期：2015 - 10 - 28. 浙江大学学报（工学版）网址：/eng基金项目：国家“973”重点基础研究发展计划资助项目（2012CB214906).作者筒介：孙强（1989 —），男，硕士生.从事煤炭分级清洁利用方面的研究.〇1^(31〇:0000-0002-5199-1217.£-1113丨1:31^叫丨31^@2_^.6(11^。

Chenmical Intermediate当代化工研究154百家争鸣2017·02胜利褐煤半焦水蒸气气化性能浅究＊田慧英1（1.集宁师范学院 化学系 内蒙古 012000　2.内蒙古工业大学 化工学院 内蒙古 010051）摘要：本文通过低温干馏技术制得不同温度的胜利褐煤半焦，将这些半焦在气化炉中进行水蒸气气化实验，研究其气化特性。

研究结果表明：温度越高，半焦产率越低，干馏水产率有随半焦产率的减小而增大的趋势；SL-300、SL-400、SL-500、SL-600气化生成H 2、CO和CO 2的反应规律与SL-Raw基本一致。

随着干馏温度的升高，煤样程序升温水蒸气气化生成H2的最大生成速率值逐渐升高，最大气体生成速率温度逐渐后移，CO 2生成速率规律与H2相似。

关键词：褐煤；干馏；水蒸气气化中图分类号：T 文献标识码：ADiscussion of Steam Gasification Property of Shengli Lignite SemicokeTian Huiying（1.Department of Chemistry, Jining Normal University, Ulan Qab, Inner Mongolia, 0120002.Department of Chemical Engineering, Inner Mongol University of Technology, Inner Mongolia, 010051）Abstract ：In this article, through low-temperature destructive distillation technology to get the Shengli lignite semicoke of different temperaturesand then take steam gasification experiment on these semicoke in the gasifier, next take research of its gasification characteristics. The results have shown that the higher temperature is, the lower semicoke yield will be and the destructive distillation water yield rate will increase with the decrease of semicoke yield rat. SL-300、SL-400、SL-500、SL-600 will generate into H2、CO, which has the similar reaction regular with SL-Raw. With the increase of destructive distillation temperature, the maximum generation rate of steam temperature rising by coal sample procedure into H2 gradually increases, besides, the temperature of maximum gas generation rate gradually backwards and the generation rate rule of CO2 is similar to that of H2.Key words ：lignite ；destructive distillation ；steam gasification前言煤炭的气化反应是一项较为悠久的研究技术，尽管其发展较早，但对煤炭气化的研究仍然不够完善。

锡林郭勒褐煤清洁利用技术适用性研究
史志慧;苏日古嘎;侯泽健;刘树森
【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】锡林郭勒盟褐煤可采储量1 400余亿t,年采量1亿t以上,主要通过燃烧用于发电、供热,利用效率低,高效清洁利用水平有待提高。

选择当地3种代表性煤样,以格金低温干馏、热解和直接液化技术为研究手段,讨论不同锡林郭勒褐煤对清洁利用技术的适用性。

实验结果表明,3种煤样在不同技术方向上差异显著,结合其气液固三相产物的收率和属性进行评价,认为来自于胜利矿区的样品更适于制取半焦,乌拉盖矿区的样品更适于气化技术,来自于白音华矿区的煤炭则有成为优良直接液化用煤的潜能。

结合当地资源环境特点,认为低温热解制取半焦是适宜锡林郭勒褐煤未来清洁利用的技术方向。

【总页数】6页(P73-78)
【作者】史志慧;苏日古嘎;侯泽健;刘树森
【作者单位】锡林郭勒职业学院褐煤粉煤灰工程技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ533
【相关文献】
1.褐煤热解分质清洁利用研究进展
2.褐煤清洁高效利用——K-燃料褐煤改性提质技术
3.关于褐煤清洁利用途径及工艺方案选择的研究
4.锡林郭勒盟褐煤资源综合开发利用
5.我协会助力锡林郭勒盟推动褐煤资源高效提质转化利用
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褐煤的气化技术简析适用于褐煤的气化技术简析适用于褐煤的气化技术简析褐煤具有水分大、发热量低、化学反应性好、易燃易碎等特点，不利于直接燃烧和运输，发展煤化工项目，进行就地转化是一个比较好的选择。

大规模煤气化是现代新型煤化工的龙头，合成气可以用于生产各种下游产品。

结合国家发改委提出的现代煤化工重点示范项目，包括煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等，如何根据褐煤的特点，选择合适的煤气化技术，保障煤化工装置的高效和平稳运行，保证项目的经济性，成为业主广泛关注的重点问题。

目前主流煤气化技术主要分为固定床、流化床和气流床三大类，下面分别根据三类气化技术的特点和应用现状分析其在褐煤气化上的适用性。

固定床气化炉固定床气化炉要求入炉煤有较好的热稳定性和较高的抗碎强度，并使用粒度5毫米以上的粒煤。

尤其在使用年轻褐煤时，由于煤的热稳定性比较差，需要考虑将其加工成型煤。

褐煤用于固定床加压气化，在我国已有超过30年的历史。

目前应用最广泛的固定床气化炉主要是鲁奇炉，包括其各种改进型号。

国内的生产实践表明，褐煤用于固定床气化炉完全可行。

固定床气化技术在不断前进和发展。

德国泽玛克清洁能源有限公司BGL煤气化技术采用液态排渣，综合了固定床气化与熔渣气化技术的长处，与固态排渣气化炉相比其蒸汽用量和气化废水大幅度减少。

赛鼎工程公司正在开发以CO2替代水蒸气作为气化剂，从而可以充分利用原料褐煤中的水分进行CO变换，同样可以大幅降低废水排放。

鲁奇已经宣布其新型FBDB气化技术重返中国，并将推进其在煤制合成天然气等领域的应用。

流化床气化炉流化床气化通过流化状态增强气化炉的传热和传质，从而改善气化效率和气化速度。

由于流化床气化时床层温度相对较低，因此适合于反应活性高的煤种，例如褐煤和其他低阶煤。

对原料的粒度一般要求为0.5~6mm。

与固定床气化炉一样，流化床气化炉同样可以接受水含量较高的原料煤，其对褐煤的气化效果已经得到验证。

2009年10月，埃新斯（枣庄）新气体有限公司采用美国综合能源系统有限公司SES气化技术试烧了3500吨内蒙古白音华褐煤，入炉煤水含量高达26%。

褐煤热解与气化反应特性的实验研
究
褐煤是一种在许多国家被广泛使用的燃料，其热解和气化过程可以获得可再生能源和化学产品。

为了更好地了解褐煤的热解和气化反应特性，许多研究对这些过程进行了实验室试验。

在热解方面，研究人员通常采用恒温热解实验，以评估副产品的产量和反应动力学。

一项研究表明，随着热解温度的升高，褐煤的氢气和甲烷的产量增加，但异构化、重聚合和炭化的副反应也变得更为显著。

此外，研究还发现，具有较高含挥发分的褐煤样品更易于发生热解反应，并且产量也更高。

另一方面，气化实验通常使用不同类型的气化剂，如氧气、水蒸气和二氧化碳，以评估不同反应条件下的产物和反应动力学。

多数研究表明，添加水蒸气气化剂可以提高产物的甲烷和氢气，而添加氧气和二氧化碳则会导致更高的CO和CO2产量。

此外，热力学分析还确定了气化过程中化学反应的限制步骤，这有助于优化反应条件和产品选择。

除热解和气化反应特性外，研究还探索了褐煤样品的微结构性质和矿物成分对反应的影响。

例如，研究人员发现，褐煤中的矿物成分具有加速其热解和气化反应的作用。

另一方面，样品的孔隙结构和孔径分布也影响了反应特性和产物分布。

综上所述，褐煤的热解和气化反应特性是一个复杂的过程，受到反应条件、煤质性质和煤样品的微结构性质等因素的影响。

实验室试验可以为研究人员提供理解这些过程的深入知识，以便更好地利用褐煤作为可再生能源和化学品的资源。