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低阶煤低温干馏工艺煤焦油组分还原与组成分析

2021-09-03杨秦林刘永琦么秋香马晓迅

洁净煤技术 2021年4期

杨秦林,刘永琦,唐 星,么秋香,2,3,孙 鸣,马晓迅

(1.西北大学 化工学院 陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心 陕西省洁净煤转化工程技术中心,陕西 西安 710069;2.西京学院 理学院,陕西 西安 710123;3.自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西 西安 710021)

0 引 言

中低温煤焦油是煤低温干馏(兰炭产业)的液体产物[1]。2018年中低温煤焦油总产能约为600万t/a,生产企业主要集中在晋、陕、蒙、宁四省区交界地带。现有煤低温干馏工艺主要以内热式直立炭化炉炉型为主[2],该炉型具有结构简单、投资少和经济效益高等优点,但也存在缺陷,如煤粒度要求高、干馏不彻底、焦油产率低,煤气易泄漏、三废排放等[3]。总体来说,现有煤低温干馏工艺生产方式比较粗放。低阶煤低温干馏工艺(内热式直立炉)的煤焦油回收部分包括文丘里、旋流板塔、鼓风机和电捕焦油器等,从以上装置冷凝下来的焦油通入焦油澄清槽,静置得到水上轻油和水下重油。目前,仅有对煤焦油产率及轻重油分布的粗略估计,这些技术指标对评价工艺技术优劣至关重要[4],同时可指导煤低温热解技术的进一步提升[5-6]。

由于中低温煤焦油结构组成的复杂性,对其高效分离和分析比较困难。近年来,学者们分别采用溶剂抽提法、蒸馏法、色谱法等[7]多种分离技术,并结合气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和热重红外联用仪(TG-FTIR)等对煤焦油的组成与结构进行了深入探究[8-9]。Sun等[10]采用石油醚萃取法,发现中低温煤焦油石油醚可溶部分经GC-MS鉴定出300余种化合物。……

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