快速热处理石油焦与煤的微观结构变化及气化活性分析

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1、第4l卷第1期燃料化学学报Vo1．41NO．12013年1月JournalofFuelChemistryandTechnologyJan．2013文章编号：0253-2409(2013)01-0040-06快速热处理石油焦与煤的微观结构变化及气化活性分析赵冰，周志杰，丁路，于广锁(华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室，上海200237)摘要：为了研究在接近工业气化条件下石油焦和煤的结构和气化活性变化规律的差异，在滴管炉装置内，800～1400oC对两种石油焦和一种烟煤进行快速热处理。用比表面积孔隙分析仪、XRD分析仪考察快速热处理

2、对石油焦和煤的孔隙结构、碳微晶结构的影响，用热重分析仪考察不同温度快速热处理后石油焦和煤的CO气化活性。结果表明，石油焦与煤相比，孔隙结构主要由微孔组成，随快速热处理温度的升高，石油焦和煤微孔比表面积和孔容均先增大后逐渐减小；快速热处理降低了石油焦和煤的石墨化程度，石油焦碳微晶结构变化主要表现在堆垛高度的变化，而煤的碳微晶结构变化在衍射峰对应的2值、晶面间距和堆垛高度上均有体现；石油焦和煤的气化活性随快速热处理温度升高的变化趋势不同，但均与碳微晶结构参数(石墨化程度)的变化紧密相关。关键词：滴管炉；比表面积；碳微晶结构；气化活性中图分类号

3、：TQ54文献标识码：AChangesinthemicrostructureandgasificationreactivityofpetroleumcokeandcoalsamplesafterrapidpyrolysisZHA0Bing，ZH0UZhi-jie，DINGLu，YUGuang—SUO(KeyLaboratoryofCoalGasificationandEnergyChemicalEngineeringofMinistryofEducation，EastChinaUniversityofScience＆Technology，

4、Shanghai200237，China)Abstract：ToinvestigatethechangesinthestructureofpetroleumcokeandcoalafterrapidpyrolysisundertheconditionsimilartothepracticalCOalgasifier，twokindsofpetroleumcokesandonebituminousCOalwerepyrolyzedinadroptubefurnaceat800～1400oC．Thestructureofpetroleumco

5、keandcoalwerecharacterizedbyusingsurfaceareaporosityanalyzerandxRD(X—raydiffraction)analyzer，theCO2gasificationreactivityofsampleswasexaminedbvTGA(thermogravimetricanalyzer)．Theresultshowsthattheporeinpetroleumcokeismainlymicroporecomparedwithcoal；withtheincreaseofpyrolys

6、istemperature，themicroporesurfaceareaofpetroleumcokeandcoalincreasesfirstandthendecreasesgradually．RapidpyrolysislowersthegraphitizationdegreeofpetroleumcokeandCOa1．Thechangesinthecarboncrystallitestructureforpetroleumcokearemainlyobservedintheaveragestackingheight，whilet

7、hechangesinthecarboncrystallitestructureforCOalismanifestedinthevalueof2‰，interlayerspacingandaveragestackingheight．Althoughthegasificationreactivitychangingtendencyofpetroleumcokeandcoalwiththeincreaseofpyrolysistemperatureisdifferent，thegasificationreactivityiscloselyre

8、latedtothecarboncrystallitestructure．Keywords：droptubefurnace；specificsurfacearea；carboncrystall