气煤分选组分的结构差异及其对高硫煤热解硫变迁的影响
2021-10-12成春生申岩峰王美君常丽萍
燃料化学学报 2021年9期
成春生 ,申岩峰 ,郭 江 ,孔 娇 ,王美君,* ,常丽萍
(1.太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西 太原 030024;2.太原理工大学 煤科学与技术教育部重点实验室,山西 太原 030024)
随着优质炼焦煤资源储量和需求间矛盾的增加,合理利用高硫炼焦煤已成为目前研究关注的重点。焦炭中硫分与入炉煤中硫分具有较强的量化关系,为了生产硫含量合格的焦炭,必须采用洗选或高低硫煤配伍的方法,但前者仅可以脱除部分无机硫,炼焦过程中大部分有机硫仍滞留在焦炭中,后者会增加低硫炼焦煤用量,并没有从根本上解决高硫焦煤配煤炼焦的问题[1 − 4]。如果能够在热转化过程中利用高挥发分煤对硫分进行定向调控,通过促进不同形态硫的分解和迁移,有效降低焦炭中硫含量,即可在满足焦炭质量需求的前提下,达到合理利用高硫炼焦煤及降低生产成本的目的。但是,这首先要求清楚地认识和掌握高挥发分煤在热转化过程中对硫分的调控机制。
不同气氛下的热解脱硫研究表明,相对于惰性和氧化性气氛,煤在还原性气氛下热解更多的硫以H2S形态逸出,脱硫效果最佳[5]。王申祥等[6, 7]利用焦炉煤气返炉热解进行焦炭脱硫试验,发现焦炉煤气中富氢气氛的存在可以减少半焦中无机硫和气相中硫分向稳定噻吩硫的转变,进一步降低了焦炭中的硫含量。本课题组前期利用不同比例的气煤调节高硫煤焦中的硫含量,发现气煤热解挥发物中的氢自由基能够及时稳定高硫煤生成的硫自由基并抑制与新生焦炭之间的相互作用,促进了含硫气体的释放,降低了焦炭中硫含量;……
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