熱解氣氛與溫度對褐煤半焦“一步法”甲烷化活性的影響

岳永強，劉永卓，常國璋，郭慶杰

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熱解氣氛與溫度對褐煤半焦“一步法”甲烷化活性的影響

岳永強，劉永卓，常國璋，郭慶杰

（青島科技大學(xué)化工學(xué)院，清潔化工過程山東省高校重點實驗室，山東青島 266042）

為提高褐煤熱解多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)中半焦的利用效率，本文提出將低溫?zé)峤獍虢褂糜凇耙徊椒ā敝萍淄榧夹g(shù)，考察了熱解條件對半焦性質(zhì)和一步甲烷化活性的影響。利用管式爐制備了不同氣氛和溫度的褐煤熱解半焦，采用傅里葉紅外光譜、X射線衍射技術(shù)和固定床反應(yīng)器，對半焦表面化學(xué)、微晶結(jié)構(gòu)和甲烷化活性進行了表征。結(jié)果表明，與N2和H2氛圍相比，褐煤在水蒸氣氛圍中進行熱解，半焦表面含氧官能團受到保護而含量更高，同時石墨化程度因受阻而降低，甲烷化活性更高；在水蒸氣氛圍中，773～873K范圍內(nèi)，隨著熱解溫度升高，褐煤裂解反應(yīng)進行程度加深，半焦表面含氧官能團數(shù)量降低，石墨化程度增加，致使甲烷化活性降低。總之，在水蒸氣氛圍中，773K時熱解形成了一步甲烷化反應(yīng)活性最好的褐煤半焦，對于低階褐煤熱解過程與氣化過程優(yōu)化聯(lián)產(chǎn)具有重要指導(dǎo)意義。

熱解條件；褐煤半焦；甲烷化；一步法

褐煤是我國重要的煤種，具有組成復(fù)雜、揮發(fā)分含量高等特點，且不同組分反應(yīng)活性差別較 大[1-2]。褐煤分級利用是一種新興的煤炭高效清潔利用技術(shù)[3-5]，首先通過低溫?zé)峤獾玫矫簹狻⒔褂秃桶虢梗M而轉(zhuǎn)化為油品、化學(xué)品和合成天然氣等，如此可極大提高褐煤的利用效率。……