KOH催化煤-CO2气化反应的特性研究.pdfVIP

第 43卷 第4期 煤 化 工 Vo1．43 No．4 2015年 8月 CoalChemicalIndus Aug．2015 KOH催化煤一CO2气化反应的特性研究 高 攀，顾松园，钟思青 (中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海 201208) 摘 要 在 STA449F3型热天平上，采用等温热重法 ，对不同比例的KOH催化剂和不同粒度的煤样在反应温 度650℃～800℃下的气化反应特性进行了研究。实验结果表明：KOH对煤 一CO：气化反应有明显的催化作用 ，在 催化剂质量分数 10％，反应进行到20min时 ，随着温度 由650℃升高至800℃，碳的转化率由11％增至 7O％；在反 应前段和后段 ，催化剂含量对碳的转化率影响不同；随着煤粒度由50Ixm～70p,m增加到 100l,m~200 m，煤气化反 应指数由0．075降低至0．013。在温度为650℃～800℃、催化剂质量分数5％-20％条件下实验，测得催化剂质量分数 在 10％、温度在 750℃时，催化效果最好。 关键词 K0H催化剂 ，煤 一c0：气化反应 ，动力学，气化活性 ，碳转化率 文章编号 ：1005—9598(2015)一04—0061—04 中图分类号 ：TQ546．2 文献标识码 ：A 煤气化是实现煤炭洁净和高效利用的主要方法 ， 化钙分散剂 ，所测煤样的平均粒径为 5O m～70 、 是发展现代煤化工的关键技术之一。但当前的煤气化 7O 100 m和 100Ixm～200trm。由于煤样成分的复杂 技术普遍存在反应温度高、生成气净化困难 、能耗大 性，使用全 自动工业分析仪、元素分析仪、红外测硫仪对 和设备要求高等问题 ，通过添加催化剂 ，可以降低反 煤样进行分析，原煤样的工业分析和元素分析见表1。 应温度 [1-4]，提高反应速率和改善煤气组分，由此促进 表 1 所选煤种的分析指标 了煤催化气化的研究，其中包括理论的研究和催化气 工业分析 ／％ 元素分析 ／％ 化新工艺的研究。但由于煤气化过程的复杂性 ，至今 W Aad Vad FC C H N S 仍没有工业化。 1．O3 16．28 28．76 53．93 61．40 4．63 0．81 0．51 本实验通过向煤中添加KOH催化剂 ，利用热重仪 器，对某气化厂煤样进行 c0气化反应 的动力学研 1．2 煤样制备 究 ，考察 cO对气化反应性及动力学参数的影响，进 采用浸渍法，将煤样和KOH催化剂按照不同比例 而认识碱金属在煤气化中的作用 ，为优化气化工艺过 混合 ，加入一定量的去离子水制成煤浆 ，搅拌均匀后 ， 程提供依据。 放在烘箱中烘干。把烘干后的样品放入坩埚并置于热 重仪器 中，在氩气氛围下 ，升至不同温度 ，考察不同条 1 实 验 件下的气化活性。 1．3 气化实验 1．1 实验煤样 在 STA449F3型热天平上进行差热一热重同步分 实验所采用的煤样为某气化厂的气化用煤，用破 析 ，灵敏度为 0．1仙g，惰性气体和气化剂分别由氩气 碎机先对煤样进行初步破碎，