高硫煤焦化过程气体返回耦合脱硫实验研究.pdfVIP

第 7 卷第 5 期 过 程 工 程 学 报 Vol.7 No.5 2007 年 10 月 The Chinese Journal of Process Engineering Oct. 2007 高硫煤焦化过程气体返回耦合脱硫实验研究 1,2 1,3 1,2 付志新 ， 郭占成 ， 王申祥 (1. 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京 100080 ；2. 中国科学院研究生院，北京 100049 ； 3. 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083) 摘 要：通过模拟工业焦化过程，针对一种高硫煤考察了不同气体种类、气体流量及加热速率下，气体返回焦化过程 对固体产物焦炭中硫含量变化及气相中 H S 气体逸出行为的影响. 结果表明，焦化过程中通入 H , CH 和 N 气体可以 2 2 4 2 抑制热解气中的硫在逸出过程中返回到固体焦炭中，H 达到的焦炭脱硫量最大，其次是 CH 和 N ；气相中硫逸出行 2 4 2 为表明，煤热解第一高峰阶段也是硫析出时的高峰阶段，800 ℃后均可达到总析出硫量的 90% ；增大气体流量、减小 加热速率有利于使硫向气相转移，从而使固体焦炭中的硫分配降低；固体焦炭中硫含量变化亦表明，H2 气氛下脱硫 效果较佳，在空塔速度 0.8, 1.3, 2.1 mm/s 和 3.0, 1.5 ℃/min 两种加热速率下可使焦炭中硫含量分别降低 0.36%~0.39% 和 0.46%~0.56%. 关键词：高硫煤；脱硫；焦炭；焦化过程 中图分类号：TQ522.16 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2007)05−0910−06 1 前 言 工程实施可行性上进行了初步研究，取得了一定的成果. 但已有的研究结果多数是在快速热解或几克级实验量 炼焦是典型的煤炭热解解耦过程，随着热解过程的 的条件下得到的，并不能较真实地模拟实际焦化过程中 进行，煤中含硫官能团经过反应、扩散等步骤，分配在 煤炭加氢热解脱硫行为. 本工作基于焦化过程部分煤气 热解气、液体焦油和固体焦炭三相中. 由于焦炉煤气中 返回焦炭脱硫的技术原理，采用一种高硫煤，以 500 g 通常含有 55%~60%的H2 ，因此可以用作固体产物焦炭 级实验量通过模拟工业焦化过程，考察不同气体种类、 加氢脱硫的还原剂. Sugawara 等[1]对几种次烟煤和烟煤 气体流量及加热速率对固体产物焦炭中硫脱除效果及 进行常压快速热解表明，煤加氢快速热解能够促进有机 气相中 H2S 气体逸出行为的影响，为该工艺进一步实验 硫逸出到气相和焦油中. 此外，Breakman-Danbeux 等[2] 放大及工业应用提供基础. 在模