外循环径向移动床煤气化制合成气工艺研究

【摘要】：本文在外循环径向移动床(ECRMB)气化反应系统上,分别以海砂、天然橄榄石、橄榄石负载镍基和铁基金属催化剂为固体热载体循环床料,系统考察了不同固体热载体循环床料条件下,气化反应温度、水蒸气与煤中碳的质量比(S/C)和固体床料循环速率与进料速率比(C/F)对煤热解气化过程的影响。该反应系统利用解耦热化学转化理念,将气化过程中耦合的复杂反应网络解耦分离,即热解过程、焦油水蒸气重整过程、烧炭燃烧过程从空间上解耦分离,优化后再组合。实验结果表明：外循环径向移动床气化反应系统可实现煤水蒸气气化制高品质合成气的目的；升高气化反应温度和提高S/C都有利于提高气体产率和降低产气中焦油含量；海砂循环床料下,固体热载体循环速率与进料速率比(C/F)对煤气化过程影响较小；橄榄石循环床料下,低固体热载体循环速率与进料速率比(C/F)有利于催化剂的充分还原,进而有利于焦油的催化重整反应；橄榄石负载镍基催化剂对焦油具有较高的催化重整性能,但是镍基催化剂同时作为载氧体,在还原过程中会氧化消耗一部分产气。采用GC-MS气质联用分析方法对气化焦油组成进行了定性和定量分析,结果表明：焦油中带侧链的化合物和脂肪链烃容易转化脱除,而苯酚、联苯、萘和蒽、菲、芴等稠环芳烃化合物即便是在催化剂作用下也很难完全脱除。 【关键词】：煤 水蒸气气化 径向移动床 合成气
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ546
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-10
• 1 绪论10-23
• 1.1 煤的清洁高效利用10-11
• 1.2 煤的热解气化过程11-14
• 1.2.1 煤热解气化的影响因素12-14
• 1.2.2 解耦热化学转化14
• 1.3 焦油的脱除14-17
• 1.3.1 焦油的形成及危害14-15
• 1.3.2 焦油催化转化催化剂15-17
• 1.4 国内外煤气化技术研究进展17-22
• 1.5 本论文研究的目的、内容及意义22-23
• 2 实验部分23-29
• 2.1 实验原料23-24
• 2.2 外循环径向移动床气化工艺24-25
• 2.3 实验装置及流程25-26
• 2.4 实验方法26
• 2.5 产品分析26-27
• 2.6 固体催化剂表征27
• 2.6.1 X光射线荧光光谱(XRF)27
• 2.6.2 X射线衍射(XRD)27
• 2.6.3 程序升温还原(H_2-TPR)27
• 2.7 数据处理27-29
• 3 海砂为床料的煤气化研究29-37
• 3.1 煤的热解特性29-31
• 3.1.1 煤的热重分析29-30
• 3.1.2 海砂为床料下煤的热解实验30-31
• 3.2 海砂为床料的系统稳定性31
• 3.3 气化反应温度的影响31-33
• 3.4 S/C的影响33-34
• 3.5 C/F的影响34-36
• 3.6 本章小结36-37
• 4 橄榄石为床料的煤气化研究37-46
• 4.1 橄榄石为床料的煤气化系统稳定性37-38
• 4.2 气化反应温度的影响38-39
• 4.3 S/C的影响39-41
• 4.4 C/F的影响41-42
• 4.5 橄榄石催化剂表征42-44
• 4.5.1 橄榄石催化剂H_2-TPR表征42-43
• 4.5.2 榄石催化剂XRD表征43-44
• 4.6 本章小结44-46
• 5 橄榄石负载金属催化剂的煤气化研究46-53
• 5.1 橄榄石载镍催化剂为床料的系统稳定性46-47
• 5.2 镍基催化剂添加量的影响47-48
• 5.3 镍基和铁基催化剂气化效果对比48-49
• 5.4 镍基催化剂表征49-51
• 5.4.1 镍基催化剂H_2-TPR表征49-50
• 5.4.2 镍基催化剂XRD表征50-51
• 5.5 本章小结51-53
• 6 焦油组成分析53-59
• 6.1 焦油GC-MS气质联用分析53-57
• 6.2 本章小结57-59
• 结论59-61
• 参考文献61-67
• 附录A 外循环径向移动床气化系统实验装置实物图67-68
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况68-69
• 致谢69-70

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

煤炭的低碳化转化和利用    谢克昌;

高碳能源要低碳化利用    谢克昌;

外循环径向移动床生物质催化气化工艺研究    宋聪聪

固体热载体外循环移动床生物质气化工艺研究    路超

FCC废催化剂吸附溶液中微量镍的研究    刘公召,安源

废旧锂离子电池中钴的酸浸过程研究    张阳;满瑞林;王辉;陈亮;

二氧化碳回收精制装置操作要领    胡晓艳;张永春;季丽萍;

型煤富氧连续气化生产技术及能耗分析    王富铭;

臭氧法在城市污水消毒中的应用    杨基成,曾抗美,梁宏,罗旌生

控制氧化对湿法烟气脱硫过程的影响研究    庞旭;薛勇;袁翀;

酸浸高岭土制备PAC时连续搅拌反应器容积计算    张兴法

转炉钢渣粉体的离子溶出与机理研究    黎载波;赵三银;赵旭光;贺图升;赖晓新;

我国能源利用现状对发展低碳经济的制约与对策    陈剑敏;田鸿雁;

一种新型离子交换树脂在扩张床中性能的研究    徐琦;赵红卫;熊莹;邱家山;何琦;方为茂;

树立低碳经济理念 加速淮北城市转型    陈爱萍;张存岭;赵德勤;朱占英;

煤炭加工利用过程的碳排放特点及减排途径    辛凡文;张明;

转炉钢渣中化学活性组分在水中的溶出特性研究    黎载波;赵三银;赵旭光;贺图升;赖晓新;

低碳经济下的露天煤矿建设    赵浩;白润才;刘光伟;

固定床合成气制二甲醚基础反应工程研究    程程远

钛基SCR催化剂及其钾、铅中毒机理研究    姜烨

燃煤烟气汞催化氧化的试验和机理研究    何胜

分级式合成气初步净化系统中旋风分离器的分离机理与结构特性研究    崔洁

化学、电化学反应工程数学模型的Adomian分解法求解    秦效英

纳米磺酸钙镁复合清净剂的合成、性能与机理研究    梁生荣

聚丙烯卧式搅拌床反应釜工程放大研究    张斌

白腐真菌Hypocrea lixii AH对抚顺长焰煤及其模型化合物生物液化机理研究    石开仪

硫酸亚铁SCR催化剂脱硝机理及制备研究    任雯

焦炉气自热转化炉内流动和反应过程研究    王玉琴

沸石吸附与化学沉淀法联用处理氨氮废水研究    文婷

大豆磷脂制备高纯度磷脂酰胆碱的研究    王成涛

合成气一步法制二甲醚管壳型反应器二维数字模型及合成系统模拟    王宇

NC309型甲醇合成催化剂的动力学研究    柳祥伟

酯交换法合成丙二酸叔丁基乙酯的研究    陈益

金属卤化物催化1，1，2-三氯乙烷裂解制备偏二氯乙烯的工艺研究    蒋鹏

水煤浆气化喷嘴冷态模化试验研究与新型喷嘴开发研究    胡莹超

两段组合式煤气化炉优化及流程模拟    黄桃花

超临界水浸渍法制备炭基负载金属氧化物中温脱硫用吸附剂的研究    邱彪

铁基吸附剂同时脱除模拟煤气中单质汞和硫化氢的研究    张云鹏

超临界水生物质催化气化制氢实验系统与方法研究    郝小红,郭烈锦

生物质能利用技术的研究及发展    马隆龙;

焦油裂解用催化剂的研究进展    杨修春;韦亚南;李伟捷;

超临界水中湿生物质催化气化制氢研究评述    郝小红,郭烈锦

串行流化床内气固流动控制    吴家桦;沈来宏;肖军;卢海勇;

生物质催化气化制取富氢燃气的研究    吕鹏梅,熊祖鸿,常杰,付严,陈勇

生物质制氢技术研究进展    辛善志;颜涌捷;许庆利;张尤华;周明;

粒径对生物质催化气化特性的影响    罗思义;肖波;胡智泉;刘石明;

生物质制氢研究进展    周明;许庆利;蓝平;亓伟;孙秀云;辛善志;颜涌捷;

生物质能及其利用技术    胡亚范;马予芳;张永贵;

海南生物质气化发电示范电厂    吴创之;阴秀丽;郑舜鹏;黄海涛;陈勇;

生物质气化发电的经济技术性评价    吴创之;黄海涛;郑舜鹏;阴秀丽;

固体热载体法生物质催化气化制氢新工艺研究    魏立纲

ZKR-200型转锥式生物质闪速热解反应器的设计及研究    乔国朝

CH_4、CO_2与O_2催化氧化重整制合成气的研究——催化剂中CeO_2的作用及影响    宋一兵,赵修华,纪红兵,林维明

生物质催化裂解制合成气的研究    杜丽娟;李建芬;肖波;易仁金;许小荣;

沉淀条件对合成气镍基催化剂活性的影响    吕景煜;董舒雯;

Ni/γ-Al_2O_3催化剂上甲烷水蒸气重整制合成气    赵云莉;鲍卫仁;吕永康;王建成;

CH_4、CO_2和O_2制合成气镍基催化剂的研究Ⅲ.助剂CeO_2的作用    姬涛,董新法,林维明

凹凸棒石催化重整生物质焦油中的二甲苯    宋磊;陈天虎;陈冬;张先龙;彭书传;刘海波;

甲烷部分氧化制合成气催化剂的研究进展    张翔宇,李振花

改性镍基催化剂在天然气、CO_2重整反应中的反应条件    赵占芬

信息与动态    叶晶菁;

煤制甲醇的生产    杨晓景,蓝知东

Pt/Al_2O_3催化剂上甲烷部分氧化(POM)制合成气反应机理研究    王梅柳;郑好转;翁维正;黄传敬;万惠霖;

水蒸气气氛下钯铜合金膜的透氢性能研究    张小亮;熊国兴;杨维慎;

水蒸气熄灭爆轰波及在带扩容室管道中消波的数值模拟    韩桂来;姜宗林;张德良;

合成气甲烷化镍基催化剂的研究进展    谭静;王乃继;肖翠微;周建明;李婷;

一组性能优良的水和水蒸汽高精度特性公式    蒋寻寒;曹祖庆;

柴油机水蒸气节能装置    

天然气转化的21世纪展望    李文钊;

模拟生物沼气制合成气催化反应工艺的研究    孙道安;季生福;郎宝;

甲烷部分氧化制合成气介孔Co-Al_2O_3催化剂的研究    刘瑞艳;张诺伟;黄传敬;翁维正;万惠霖;

甲烷部分氧化制合成气Co/MgO/HZSM-5催化剂的研究    张诺伟;黄传敬;高晓晓;翁维正;万惠霖;

德国南方化学开拓中国催化剂新业务    杨原 戎起

气化与热解煤气共制合成气项目启动    特约记者 王若群 陈保国

烟粉煤能直接气化制合成气    记者杨文斌

合成气新技术实现工业应用    记者 李晓岩

煤基多元料浆制合成气增产减污    王孝弟

水煤浆加压气化制合成气    

全球最大单套合成气深冷分离装置开车成功    凌锋

天然气合成油工业势头强劲    石华信

壳牌煤气化技术中国落地洁净煤应用提速？    本报记者　 范思立

制造生物柴油新技术    毛黎

甲烷、二氧化碳和氧气催化氧化重整制合成气镍基催化剂的研究    姬涛

流化床中甲烷临氧自然重整的镍基催化剂及反应机理研究（附：甘油选择性催化氧化初探）    高静

双旋流合成气非预混燃烧特性的实验研究与数值模拟    郭培卿

OH，NH_2自由基提高脉冲放电等离子体烟气脱硫效率的研究    孙明

镍基催化剂上甲烷临氧二氧化碳重整制合成气及其反应机理的研究    郭建忠

化学链蒸汽重整制氢与合成气的基础研究    祝星

致密透氧膜反应器在乙醇氧化重整制氢反应中的应用    靳昀

镍基催化剂上间-二硝基苯催化加氢反应性能及其反应动力学的研究    刘迎新

烷烃催化转化制氢气/合成气的研究    冉然

聚合物膜中水蒸气渗透行为及脱湿过程研究    刘丽

外循环径向移动床煤气化制合成气工艺研究    肖亚辉

粉末模压法镍催化剂制备及其在甲烷部分氧化制合成气反应的应用    王嵩林

甲烷蒸汽补碳转化制甲醇合成气催化剂的研究    杨燕

城市生活垃圾催化气化制取燃气的实验研究    刘建军

合成气制天然气镍基催化剂的研究    胡贤辉

合成气一步法合成二甲醚的催化研究    刘博

煤半焦在焦炉煤气转化制备合成气中的作用    张华伟

甲烷部分氧化制合成气Co/Mg/HZSM-5催化剂的研究    张诺伟

Cu-Mn基直接合成二甲醚催化剂的优化及动力学研究    何凤仙

合成气一步法制备二甲醚催化剂及工艺的研究    佟玲