双鸭山煤热解与甲烷水蒸气重整耦合制油过程研究

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1、专业学位硕士学位论文双鸭山煤热解与甲烷水蒸气重整耦合制油过程研究IntegratedProcessofSYSCoalPyrolysiswithSteamReformingofMethaneforTarProduction专业(工程领域)：化学工程学号：31107008完成日期：2013．5．5大连理工大学DalianUnivers时ofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致

2、谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文题目：丑鲍必翊遨蹈晕盛五丝盛整熟垃l直蚴作者签名：——l车jb一日期：上啦年—[月—[日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要我国煤炭资源相对丰富，以煤炭为主的能源结构短时期内不会发生改变。相比于焦油产率较低的传统热解，加氢热解是提高焦油产率的有效方法，但昂贵的制氢成本是加氢热解发展的瓶颈问题。甲烷来源丰富同时具有

3、最高的H／C比，是潜在的H2最优替代原料，目前将甲烷转化与煤热解相耦合的新工艺得到了广泛的关注。本文以双鸭山煤为研究对象，以提高煤热解过程焦油产率为出发点，研究煤热解与甲烷水蒸气重整耦合过程(SRMP)对焦油产率以及性质的影响，并对焦油的生成机理进行了初步的讨论。实验考察了双鸭山煤在N2、H2气氛下以及SRMP过程中热解焦油和半焦产率。结果发现随热解温度升高，加氢热解和耦合热解均有助于提高焦油产率和降低半焦产率，其中耦合反应在高温下对提高焦油产率影响显著，低温下对降低半焦产率效果明显。为了进一步了

4、解不同气氛下热解煤焦油组分及性质的变化，分别采用气质联用技术、气相色谱定量分析技术和模拟蒸馏技术对不同气氛下双鸭山煤热解焦油进行分析。结果发现耦合热解与加氢热解均可以提高轻油含量，降低沥青质含量。气相色谱对可气化检测的焦油成分分析结果表明，气氛对焦油可检测部分的苯类、酚类、萘类、脂肪烃类含量组成影响较小，但显著影响C1．C3取代基的分布。论文对SRIVIP过程的机理进行了初步的讨论，认为耦合过程中产生大量的甲基自由基和亚甲基自由基等小分子自由基，这些小分子自由基可以稳定热解生成的大分子自由基生成焦

5、油，同时又一定程度上抑制了大分子自由基之间的缩聚生焦，从而有利于焦油产率的提高。。关键词：煤热解；甲烷水蒸气重整；焦油；GC／MS；模拟蒸馏双鸭山煤热解与甲烷水蒸气重整耦合制油过程研究IntegratedProcessofCoalPyrolysiswithSteamReformingofMethaneforTarProductionAbstractCoalisrichinChinaandusedasthemainconsumptionenergyinalongterm．Comparedwithtr

6、aditionalpyrolysis，hydropyrolysisisamoreeffectivemethodtoincreasetaryield．However，theexpensivecostslimititsapplicationinindustrialproduction．Methaneseemstobeapotentialalternativematerialfor142becauseofitshighestH／CratioandwiderangeofSOUlCeS．Nowadays，i

7、ntegratedtheprocessofcoalpyrolySiswithmethaneconversionhavereceivedwidespreadattention．Inthispaper,annewintegratedprocessofcoalpyrolysiswithsteamreformingofmethane(SRMP)wasstudiedtoimprovetheyieldoftar．ThepyrolysisperformancesofShmn鲥锯hanCoalandtheprop

8、ertiesoftarunderdifferentpyrolysisatmosphereswereexamined．PyrolysisresultsunderdifferentatmospheresshowedthattheyieldoftarincreasedwiththetenaperatureinhydropyrolysisandSRMP，andtheyieldofchardecreased．TheSRMPprocessexhibitedhigheryieldoftarobv