中低溫煤熱解過程影響因素研究進(jìn)展

呂 波，賀好偉，馬明明，馬 貴，林紹旋，李解媛

(1.榆林學(xué)院 化學(xué)與化工學(xué)院，陜西 榆林 719000；2.陜煤集團(tuán)榆林化學(xué)有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719000；3.陜西榆能集團(tuán)能源化工研究院有限公司，陜西 榆林 719000)

煤熱解(也稱“煤的干餾”)發(fā)生在所有煤的熱轉(zhuǎn)化過程中，是最先和必經(jīng)的反應(yīng)步驟。煤熱解過程按照熱解終溫的不同一般可分為低溫?zé)峤?550 ℃左右)、中溫?zé)峤?700 ℃左右)和高溫?zé)峤?1000 ℃左右)。煤的熱解過程實質(zhì)上是煤中大分子在較高溫度下較弱的鍵發(fā)生斷裂從而生產(chǎn)輕質(zhì)的氣態(tài)物質(zhì)、熱解焦油及半焦/焦炭的過程[1-2]。

熱解反應(yīng)是一個受多種條件影響的過程，影響中低溫煤熱解行為及產(chǎn)物分布的因素主要包括煤質(zhì)性質(zhì)、熱解工藝條件、催化劑、預(yù)處理方法、反應(yīng)器類型等[3]。目前煤熱解工藝中存在油氣產(chǎn)品收率低、熱解焦油中重質(zhì)組分含量高等技術(shù)難題，而工藝缺陷的關(guān)鍵在于缺乏對煤熱解反應(yīng)的有效控制，煤熱解過程的定向反應(yīng)性能較差[4]。因此，研究影響煤熱解過程、熱解焦油收率及品質(zhì)的影響因素及尋找合適的預(yù)處理方法來提高煤熱解焦油產(chǎn)率及品質(zhì)、定向調(diào)控目標(biāo)產(chǎn)物和深化煤熱解過程研究有重要意義。

1中低溫煤熱解

煤中低溫?zé)峤馐侵该涸谝欢囟确秶鷥?nèi)發(fā)生系列化學(xué)與物理變化生成焦油、半焦、熱解氣的過程。中低溫煤焦油及其餾分油經(jīng)分離、高壓加氫裂解等過程可制得BTX(苯、甲苯、二甲苯)、PCX(酚、甲酚、二甲酚)及汽柴油餾分，半焦作為原料可用于制備生產(chǎn)電石、吸附劑等產(chǎn)品或作為潔凈固體燃料，熱解氣可用于制氫、發(fā)電等，中低溫煤熱解三種相態(tài)產(chǎn)物均為重要的化工原料[5]?！?br>