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低温煤焦油快速热解特性研究

张远达  
【摘要】:煤焦油作为煤化工过程中重要的中间产物,组成结构较复杂,目前国内外对煤焦油的分子组成以及煤焦油的快速热解改性研究较少。因此本文以新疆某低温煤焦油为研究对象,通过不同实验分析对其组成成分及热解特性进行研究。首先,利用全二维气相色谱-飞行时间质谱仪(GC×GC-TOF/MS)对煤焦油内所含物质进行详细检测表征,检测出样品中所含化合物2231个并进一步进行详细分类,归纳出煤焦油内若干种类化合物及各类化合物所占百分比含量。其次,利用快速热解-气相色谱/飞行时间质谱联用仪(Py-GC/TOF-MS)分析低温煤焦油的热解特性,通过分析比较挥发性产物中烷烃、环烷烃/烯烃/炔烃、芳香烃、酚醇类、含氧杂环类、酮类、含氮及含硫化合物变化趋势,归纳出煤焦油所含化合物在不同反应条件下的快速热解规律。最后,使用小型固定流化床分别考察煤焦油在不同活性组分催化剂、不同反应温度和不同剂油比条件下的裂解改性规律:通过分析不同性质催化剂下低温煤焦油快速热解产物,发现采用铝酸钙碱性催化剂,由于反应机理不同,其生焦量相比于FCC催化剂明显降低,同时低碳烯烃选择性上较其余催化剂更高,具有较好的工业应用前景;通过对不同反应温度和剂油比的热解实验,发现温度在575℃至600℃时轻质油品收率较高,同时剂油比为8:1时轻质油品收率较高,为较适宜催化热解工艺条件。


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