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先锋煤和白洞煤液化反应性与温度关系的实验分析
彭广,刘建华,白世刚,张恒,王路宁
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院矿物加工工程系,北京 (100083)
E-mail:popjackpoppg@163.com
摘 要:本文介绍了煤液化的基本原理,表明煤液化后具有低污染、易运输、易储存等优点,
是科技含量高、经济效益好、环境友好的煤炭转化技术。选取先锋煤和白洞煤为样煤,以得
到先锋煤和白洞煤液化反应性与温度的关系为实验目的,设计实施了实验。实验中先探究了
温度对先锋煤液化反应性的影响,后探究了温度对白洞煤液化反应性的影响,再将相关数据
进行比对,从而得到了煤液化过程中温度因素与液化反应性关系的相关数据,通过数据分析
总结出温度对先锋煤和白洞煤液化反应性影响的关系,并用图表直观展示出来,进而得出了
先锋煤和白洞煤在实验给定条件下的最佳液化温度。
关键词:先锋煤;白洞煤;液化反应性;温度
1.引言
我国能源资源“富煤缺油”的特点,决定了以煤炭为主的能源结构在较长时期内不会发生
改变
[1]
。但是煤炭的开采和利用也给国民经济和人民生活带来了许多负面影响,其中最突出
的就是土地塌陷和燃煤污染
[2
,
3]
,因此合理、洁净和有效地利用煤炭资源对我国的国民经济
持续、健康和稳定的发展至关重要。煤炭液化是洁净煤技术的一条有效途径,其原理是以煤
为原料,在一定的工艺条件下,使煤中芳烃加氢、C-C 键断裂和 C-O、C-S 键氢解,生产出
H/C 原子比比原煤高的液体燃料汽油、柴油、航空煤油和其他化学产品的技术
[4]
。煤液化后,
具有低污染、易运输、易储存等优点,是科技含量高、经济效益好、环境友好的煤炭转化技
术
[5]
。已有的科研成果表明, 煤的种类不同,其液化反应性存在较大差异,其中反应温度和氢
初压是液化反应性的重要影响因素,而温度因素更为重要。本文通过对煤液化过程中温度对
先锋煤和白洞煤液化反应性影响的实验分析,初步得到两种煤的最佳液化温度。
2.不同温度下的液化反应性
2.1 煤样制备
实验选用先锋煤和白洞原煤作为试验用煤。煤样制备包括干燥、破碎和保存三个过程。
(1)干燥:将煤样放入 45~50℃烘箱内干燥,烟煤和无烟煤干燥 2h,褐煤干燥 3h,
然后取出在室温下放置 8h 以上,使其达到空气干燥状态。
(2)破碎:所采用各种样品参照 GB474—1996(煤样的制备方法)制备出各种基础分析
所需粒度的煤样。在制备仪器分析用样品的过程中,用振动筛反复过筛,使其通过 80 目标
准筛,且每次研磨时间不超过 2min,防止煤样过热氧化。
(3)保存:制备好的煤样为防止暴露在空气中氧化,应装入有氮气做保护气的带磨口
的广口瓶或充填有氮气的塑料袋中,并在低温、避光条件下保存待用。