导读:本文包含了裂解气化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:焦油,催化剂,载体,气煤,煤炭,基多,通道。
裂解气化论文文献综述
于贵飞,郑晶维,杨林,秦超[1]（2019）在《裂解重油-煤共气化装置运行故障分析及排除》一文中研究指出陕西延长中煤榆林能源化工有限公司1 800 kt/a煤-油-气联合制甲醇项目中,600 kt/a煤制甲醇项目气化装置采用多元料浆气化工艺,设有3台气化炉(A/B/C,两开一备),自2014年6月原始开车以来,运行平稳。2016年年初启动裂解重油综合利用项目,气化炉B、气化炉C改用四通道烧嘴(即在原叁通道烧嘴中心氧通道中插入裂解重油通道实现裂解重油-煤共气化),气化炉A仍采用叁通道烧嘴(纯煤浆气化)。裂解重油-煤共气化装置运行后,出现了诸多问题,探究影响裂解重油-煤共气化装置连续、稳定运行的因素,包括裂解重油泵隔膜破损、裂解重油泵进出口单向阀磨损、工艺烧嘴前工艺管道振动大、氧煤比及中心氧量不当、裂解重油储备系统设计不合理等,实施相应的优化改造后,上述问题得到解决。同时指出,裂解重油-煤共气化装置依旧存在许多潜在的问题,还需不断地分析、总结和优化改进,以保证裂解重油-煤共气化装置的长周期、稳定运行。(本文来源于《中氮肥》期刊2019年05期）
谢汶町[2]（2019）在《煤焦选择性气化余渣的催化甲烷裂解性能》一文中研究指出氢气是一种良好的能源载体,它在燃料电池和内燃机方面具有广阔的应用前景。目前天然气水蒸气重整制氢技术成熟,产氢量占全世界氢消耗量的48%左右。然而,该过程会产生大量的碳氧化物,通常伴随着复杂的水煤气变换、分离和纯化步骤,而且副产二氧化碳。催化甲烷裂解可联产无碳氧化物的氢和有价值的炭材料(如碳纳米管和炭纤维),是发展低碳、生态友好型氢经济的潜在路径。然而,使用传统金属和/或炭催化剂仍存在一些问题与挑战。因此,有必要进一步研究开发适宜的催化剂以推动催化甲烷裂解制氢工艺的商业化进程。而煤气化是国内大规模工业化制备合成气(或氢气)的主要方式。基于上述背景,本文设计与开发了一种煤焦选择性气化与甲烷裂解制氢的两段工艺,通过调控煤焦气化余渣的性质,强化与提高了气化余渣在甲烷裂解反应中的催化活性与稳定性。首先,在煤焦的气化工艺中引入适量的镍和/或铈组分,通过调控气化工艺操作条件、利用气化过程中的碳热还原可原位形成分散度较高的Ni微晶,促进气化反应速率,实现联产富氢气体和具有较大比表面积(217-265 m~2/g)的气化余渣(表示为Ni/C杂化物)。当将这种Ni/C杂化物用作催化甲烷裂解的催化剂时,可获得较高活性(在850℃下甲烷转化率高达约90%)、高稳定(600 min反应时间内催化剂活性未出现降低趋势)的优异效果,同时有助于纤维状积碳的形成和生长。在此基础上,本文设计开发了一种催化甲烷裂解制氢的高效镍基催化剂的制备方法,即通过在煤焦的部分水蒸气气化反应中引入一定添加量的镍和K_2CO_3,利用气化过程中的碳热还原反应和K_2CO_3的活化作用,原位合成了高还原度的镍微晶(Ni~0/(Ni~0+Ni~(2+))比值高达76%-81%)。气化过程中同样能够联产富氢气体和具有大比表面积的Ni/C杂化物(洗去残留的钾盐后约为86-149 m~2/g)。以气化残留物Ni/C杂化物作为催化甲烷裂解制氢的催化剂,在850℃下显示出高且稳定的甲烷转化率(高达80%-87%)。其中,K_2CO_3对Ni/C催化剂的形成和活性提高具有积极作用,在600 min的催化甲烷裂解制氢过程中实现了联产氢气和丝状碳的有益效果。这种将煤焦选择性气化和催化甲烷裂解制氢一体化的综合过程是实现工艺强化的一种潜在策略,为研发经济价值高、危害小、环保可持续的制氢技术提供了可行性样本,特别适用于全球大多数地区的中小型生产设施。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
赵利安,张尤华[3]（2018）在《基于煤炭气化的煤焦油裂解影响因素分析》一文中研究指出煤炭气化过程中生成煤焦油的影响因素主要有煤炭气化工艺、煤种和气化催化剂等,催化裂解法是焦油转化最有效、最经济的方法。煤焦油裂解效率影响因素包括裂解催化剂及助剂、裂解反应温度、反应时间及水蒸气等。以天然矿石催化剂、镍基及铁基催化剂和半焦基催化剂为主的裂解催化剂是煤焦油裂解技术的核心。(本文来源于《内蒙古煤炭经济》期刊2018年23期）
王延涛,梁财,周群,杨叙军,宋联[4]（2018）在《凹凸棒石镍基催化剂对污泥气化焦油催化裂解的特性分析》一文中研究指出以凹凸棒石为催化剂载体,采用等体积浸渍法制备了多种镍基催化剂,并对催化剂进行了XRD、SEM、BET、EDS等特性分析。在固定床反应器中对催化剂催化裂解污泥气化焦油模型化合物的特性进行了实验研究。考察了反应温度、水碳比(S/C)、气相停留时间、助剂等因素对模型化合物催化裂解特性的影响。结果表明,提高反应温度、增加S/C、延长停留时间、添加助剂均能提高催化剂的催化活性,模型化合物转化率明显增加。但是助剂含量过高反而导致催化剂催化裂解的能力减弱,模型化合物转化率下降。对比Fe、Ce、Cu、Ca 4种助剂发现,在实验范围内,增加Fe的含量,模型化合物转化率上升。当Ce、Cu、Ca助剂质量分数达到3%及以上时,转化率下降明显,甚至低于未添加助剂时的转化率。(本文来源于《化工进展》期刊2018年10期）
郭立国[5]（2018）在《裂解焦油气化烧嘴的结构改造方案比较分析》一文中研究指出针对某石化公司的裂解焦油气化装置进口工艺烧嘴运行寿命短、装置频繁停开工的问题,提出了该工艺烧嘴的国产化改造方案。结合装置实际生产情况提出了4种改造方案,对4种方案进行比较筛选,确定并实施了最优方案。结果表明,该方案气化炉炉膛温度分布更加合理、炉壁温度大幅降低,单次使用寿命达到176 d(进口烧嘴为126 d)。(本文来源于《炼油与化工》期刊2018年04期）
李谦[6]（2018）在《煤粉高温裂解特性试验及裂解气化中试系统设计与试验》一文中研究指出煤炭既是一种能源,也是一种资源。在当前油气资源日益枯竭、煤炭利用带来的低效和环境问题不断凸显的时代大背景下,开发出一种清洁高效的煤炭利用技术是我国实现可持续发展的必由之路。相比将煤炭直接燃烧只利用其热能的传统煤炭利用方式,更加应该针对煤炭各组分的不同性质和转化特性,对煤炭资源实行分级分质梯级利用。煤基多联产技术是以煤为原料,以煤气化技术为核心,将多种煤转化技术集合在一起,可以获取裂解焦油,提取苯、蒽、茚、荧蒽等原料用于化工合成;也可以获取裂解气用于冶金还原或民用煤气;还可以获取半焦继续燃烧发电,从而实现煤炭资源综合利用,提高能源利用效率。煤基多联产系统追求的是整体生产效益最大化和污染物排放最小化,可以实现很高的煤炭利用经济效益,这是符合我国基本国情的煤炭利用技术。其中,热解和气化技术是煤多联产系统的关键技术,本文采取了多种不同的裂解气化反应器,对煤粉定向裂解的调控机理进行了深入的研究。首先,本文在固定床管式炉试验平台上,选取了神华煤、平庄煤、淮南煤和白音华煤作为研究对象,研究了不同温度和不同粒径对煤粉裂解行为的影响,对不同温度和粒径下半焦、焦油、裂解气进行了全面、深入的研究。裂解温度的变化范围是600～1200℃,升温梯度100℃;煤粉颗粒尺寸变化的范围为0～75μm、75～150 μm、150～300 μm和300～900μm。研究表明,提高裂解温度,能够增加产出裂解气的体积,裂解温度越高,裂解气的产量越大,温度从600℃升高到1200℃时,神华煤的裂解气产量从678 ml增加到1932 ml;平庄煤从544 ml增加到了 2077 ml;淮南煤从347ml增加到1903 ml;白音华煤从328 ml增加到1918ml;高温有利于H2的产生,但是会降低CH4和CO2的产量;淮南煤在700℃裂解时,煤气热值最高,达到27.2 MJ/Nm3;煤粉粒径减小有利于裂解气的产生,但是会降低CH4的产量;神华煤焦油主要是不含苯环的脂肪族化合物。然后,为了使煤粉的热解条件更加贴近于工业实际,本文在自行设计的一维沉降炉上进行了不同运行工况下煤粉裂解行为研究。研究工况为温度、煤粉粒径、停留时间、煤粉浓度、裂解气氛等,其中,温度工况研究得最为详细。在沉降炉中裂解后,煤的平均粒径都扩大了一倍;热解对褐煤的脱水提质有明显的作用,有利于褐煤水分的脱除;随着温度的上升,裂解气H2和CO含量明显上升,而CO2和CH4含量则持续下降;热解使低品质煤的分子结构发生了芳构化,亲水基团减少,降低了复吸特性;随着裂解温度的升高,焦油成分向重质多环的芳香烃发展,脂肪链烃的含量总体上是裂解温度提升后呈现下降的趋势。多种裂解工况的沉降炉试验结果表明,900μm以内是能够让煤粉裂解充分的比较经济的粒度,煤粉颗粒越大,CH4产量越高;停留时间的延长可以促进裂解反应的进行;煤粉浓度的变化对裂解气成分没有明显的影响;增加载气流量,煤粉失重率从3.99%升高到30.35%,裂解反应进行得更加充分;低浓度CO2的加入会抑制裂解反应,但是随着CO2浓度提升,裂解程度不断提升;在沉降炉中较低位置输入O2时,更有利于裂解炉中部分裂解气化反应的进行,加入少量的氧气可以在一定程度上增加裂解气的产量,尤其可以增加CO的产量。最后,气化设备是煤多联产系统的核心,为了研发出一种高效率、低污染的气化设备,本文自行设计和建造了 75公斤级给粉的煤粉高温裂解气化炉。气化炉采用自热式供热,不需要辅助电加热,炉高4.3米,内径0.3米,额定给粉量是75 kg/h,额定给氧量是23 Nm3/h,气化反应温度为1000～1400℃。本气化炉在额定工况下产生的煤气中合成气的成分占比高达90%,高位热值为10.9MJ/m3,气化炉的碳转化率达到72.20%,冷煤气效率为52.81%,每公斤煤粉产气1.25m3,合成气的产出效率为63.87%。空气气化时,热值仅为5.6 MJ/m3。富氧和空气气化时,冷煤气效率有所降低,但是均在50%～53%的范围内。氧气浓度越低时,煤气的产气量增大,而煤气中的有效气产量降低。纯氧气化时,有11.18%的碳被烧掉释放热量,碳的可利用率达到88.82%;氧气的投入减少之后,更多的碳被燃烧,碳的可利用率有所降低。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-07-01）
王延涛[7]（2018）在《污泥气化焦油催化裂解实验研究》一文中研究指出污泥气化作为一种高效清洁、在经济和技术上皆可行的污泥处置方式具有较好的发展前景。但是污泥气化过程中会产生大量焦油,降低了能量的利用率,危及后续管道和使用设备的安全运行。因此如何最大程度地减少焦油含量成为污泥气化技术推广过程中亟待解决的关键问题。催化裂解是一种较为先进有效的焦油脱除方式,得到了广泛关注。本课题针对上述问题,设计并搭建了焦油催化裂解反应装置,制备了以镍Ni为活性组分,Fe、Ce、Cu等为助剂的多种催化剂,获得了催化剂对焦油催化裂解的影响机制,为气化技术的推广提供理论依据和数据支撑。论文以凹凸棒石为催化剂载体,采用等体积浸渍法制备了多种镍基催化剂,在固定床反应器中对催化剂催化裂解污泥气化焦油模型化合物的特性进行了实验研究,考察了反应温度、水碳比(S/C)、气相停留时间、助剂等因素对模型化合物催化裂解特性的影响。结果表明:提高反应温度、增加水碳比(S/C)、延长停留时间、添加助剂均能提高催化剂的催化活性,模型化合物转化率明显增加。随着水碳比和停留时间的增加,氢气和二氧化碳含量增加,一氧化碳含量下降,水碳比对产气成分的影响更明显。随着反应的温度升高,氢气和二氧化碳含量下降,一氧化碳含量增加。助剂含量过高导致催化剂催化裂解的能力减弱,模型化合物转化率下降。在实验范围内,增加Fe的含量,模型化合物转化率随之上升;当Ce、Cu、Ca助剂含量达到3%及以上时,转化率下降明显,甚至低于未添加助剂时的转化率。通过改变反应温度和Fe负载量以及水碳比,研究了以氧化铝γ-Al_2O_3和3A分子筛为催化剂载体制备的铁镍催化剂对模型化合物催化裂解的影响,并将Al_2O_3和3A分子筛以不同掺比混合制备催化剂,对催化剂的活性进行研究。研究结果表明:活性组分Ni与助剂Fe之间及Ni与载体之间相互作用,形成镍铁合金和镍铝尖晶石NiAl_2O_4,这有助于模型化合物的催化裂解。随着反应温度的升高,模型化合物转化率随之上升,但模型化合物转化率却随着Fe负载量的增加先上升后下降,当其他条件一定,Fe负载量达到3%时,模型化合物转化率达到最大值。水碳比的增加有利于模型化合物的重整反应,能够提高模型化合物的转化率,但过高的水碳比会阻碍反应的进行,降低反应效率。对不同掺比的催化剂进行活性研究表明,当Al_2O_3占比增加时,催化剂活性增强,稳定性提高,模型化合物转化率随之上升,继续增加Al_2O_3含量转化率下降,且随着反应的进行,模型化合物转化率下降明显。Al_2O_3占比为60%时为催化剂最佳制备条件。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-01）
高亮[8]（2018）在《渣油流化床催化裂解与积碳气化燃烧催化剂再生》一文中研究指出本文将分类对渣油流化床的催化裂解过程进行分析,并对流化异常的原因进行研究并提出对策。同时对气化燃烧催化剂再生途径进行阐述,对其再生过程中的各项原理和要点进行探究,旨在研究现阶段内再生技术的基础上,能得出进一步的研究成果。(本文来源于《中国石油和化工标准与质量》期刊2018年09期）
朱凤森[9]（2018）在《旋转滑动弧等离子体裂解生活垃圾气化焦油化合物的基础研究》一文中研究指出焦油是气化过程中不可避免的有害副产物,焦油去除这一技术难题极大限制了生活垃圾气化技术的发展和应用,是该研究领域的一大难点。非平衡等离子体技术具有启停迅速,结构简单,降解率高等优点,在焦油处理方面显示出了良好的应用前景。本文采用了一种切向进气和磁场协同驱动的旋转滑动弧等离子体,在对旋转滑动弧的物理特性进行充分研究和分析的基础上,将其应用于焦油组分的降解,开展了相应的实验和机理研究,为形成城市生活垃圾气化产物中焦油裂解新工艺提供实验和理论支撑;此外,拓展性的开展了旋转滑动弧促进甲烷/二氧化碳干重整制取合成气的实验研究。本文的主要研究内容及结论如下:(1)采用高速摄影、示波器、发射光谱、数值模拟等技术手段,对旋转滑动弧放电的电弧运动特性、电参数、电弧受力、光谱学特性等进行了全面的研究和分析。在磁场和旋转气流的协同驱动下,旋转滑动弧反应器产生的电弧可以在非平衡区稳定旋转,形成叁维放电等离子体区域。当电弧在尖端运动时,磁场提供的洛伦兹力对维持电弧旋转起主导作用。放电气体成分对电弧运动特性、电参数和活性粒子类型有着重要的影响。(2)选取甲苯作为典型的焦油组分模拟化合物,研究了甲苯进样浓度、进气流量、水蒸气浓度、二氧化碳浓度等不同参数对甲苯降解效果的影响。纯氮气气氛下,甲苯的降解率最高可达95.2%,能量效率最高为16.61 g/kWh,裂解的主要气体产物为H2和C2H2。氮气载气中加入CO2会降低甲苯的降解率,而适量的水蒸气会促进甲苯的裂解;当载气中含有水蒸气和CO2时,主要气体产物变为H2和CO,并且可以有效的抑制炭黑的产生。气化气氛围下,所得甲苯的最高降解率为95.6%,与原始气化气相比,气体产物中H2和CO比例明显提高,而CO2和CH4比例明显降低,气化气的低位发热量(LHV)最高可提升6.9%。(3)选取甲苯、萘和苯酚分别作为单环、多环及含氧杂环组分的焦油模拟化合物,研究了水蒸气浓度、焦油浓度、二氧化碳浓度、预热温度等因素对甲苯/萘/苯酚混合物裂解效果的影响。以氮气为载气时,甲苯、萘和苯酚的降解率均随着水蒸气浓度的提高先升后降,随着焦油进样浓度和CO2浓度的升高而降低,叁者的最高降解率分别为95.9%,86.2%和96.3%,最高能量效率为21.31 g/kWh;实验工况下,叁种模拟组分的降解率由高到低依次为:苯酚>甲苯>萘。以气化气为载气时,甲苯、萘和苯酚的降解率均在水蒸气浓度为12%时达到最高值;气化气中CO2的转化率最高可达52.9%,而CH4的转化率始终维持在65%以上,等离子体反应前后,气化气热值最高可提高5.1%。(4)结合发射光谱诊断和液体产物检测结果,对甲苯、萘和苯酚在等离子体中的反应路径和机理进行了探讨和总结。理论热动力平衡计算结果表明,输入到旋转滑动弧中的能量不是靠加热气体而是靠产生活性粒子实现焦油组分的降解。甲苯、萘和苯酚最主要的初步裂解产物分别为苄基、萘基和苯氧基,这些产物在激发态氮气分子、OH自由基等活性粒子的作用下发生逐步的裂解,最终生成H2和CO等小分子气体。(5)利用旋转滑动弧耦合6wt.%、8wt.%和10wt.%叁种不同镍含量的Ni/y-A12O3催化剂,开展了 CH4/CO2干重整制取合成气实验。等离子体单独作用时,CH4和CO2的转化率最高分别为52.6%和39.2%,主要气体产物为H2和CO;加入催化剂后,CH4转化率和H2产率随着催化剂中Ni含量的增加而上升,CH4转化率最高可达58.5%,H2的产率也由无催化时的17.6%提升至20.7%。与其他非平衡等离子体方式的干重整效果相比,旋转滑动弧产生单位摩尔合成气所需能耗显着降低。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-04-01）
王金玉,李勇鹏,巩建,巩明鑫,王翠苹[10]（2018）在《煤焦油化学链气化裂解产物与载氧体反应趋势研究》一文中研究指出基于密度泛函理论,本文利用分子动力学模拟软件Material studio 8.0,对煤焦油化学链气化裂解产生的CO、CO_2、C、H_2、CH_4等产物和过剩载氧体发生的二次反应进行研究,并对Fe_2O_3与CO、H_2、CH_4气相产物的反应势垒进行比较。研究结果表明,在温度相同时,铁基载氧体与H_2最先发生反应,反应势垒最低,与CO反应势垒次之,而载氧体与CH_4之间较难发生反应。在煤焦油化学链气化反应器末端,应采取措施避免CO和H_2与载氧体发生二次反应。该研究对提高化学链气化效率具有指导意义。(本文来源于《青岛大学学报(工程技术版)》期刊2018年01期）
裂解气化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
氢气是一种良好的能源载体,它在燃料电池和内燃机方面具有广阔的应用前景。目前天然气水蒸气重整制氢技术成熟,产氢量占全世界氢消耗量的48%左右。然而,该过程会产生大量的碳氧化物,通常伴随着复杂的水煤气变换、分离和纯化步骤,而且副产二氧化碳。催化甲烷裂解可联产无碳氧化物的氢和有价值的炭材料(如碳纳米管和炭纤维),是发展低碳、生态友好型氢经济的潜在路径。然而,使用传统金属和/或炭催化剂仍存在一些问题与挑战。因此,有必要进一步研究开发适宜的催化剂以推动催化甲烷裂解制氢工艺的商业化进程。而煤气化是国内大规模工业化制备合成气(或氢气)的主要方式。基于上述背景,本文设计与开发了一种煤焦选择性气化与甲烷裂解制氢的两段工艺,通过调控煤焦气化余渣的性质,强化与提高了气化余渣在甲烷裂解反应中的催化活性与稳定性。首先,在煤焦的气化工艺中引入适量的镍和/或铈组分,通过调控气化工艺操作条件、利用气化过程中的碳热还原可原位形成分散度较高的Ni微晶,促进气化反应速率,实现联产富氢气体和具有较大比表面积(217-265 m~2/g)的气化余渣(表示为Ni/C杂化物)。当将这种Ni/C杂化物用作催化甲烷裂解的催化剂时,可获得较高活性(在850℃下甲烷转化率高达约90%)、高稳定(600 min反应时间内催化剂活性未出现降低趋势)的优异效果,同时有助于纤维状积碳的形成和生长。在此基础上,本文设计开发了一种催化甲烷裂解制氢的高效镍基催化剂的制备方法,即通过在煤焦的部分水蒸气气化反应中引入一定添加量的镍和K_2CO_3,利用气化过程中的碳热还原反应和K_2CO_3的活化作用,原位合成了高还原度的镍微晶(Ni~0/(Ni~0+Ni~(2+))比值高达76%-81%)。气化过程中同样能够联产富氢气体和具有大比表面积的Ni/C杂化物(洗去残留的钾盐后约为86-149 m~2/g)。以气化残留物Ni/C杂化物作为催化甲烷裂解制氢的催化剂,在850℃下显示出高且稳定的甲烷转化率(高达80%-87%)。其中,K_2CO_3对Ni/C催化剂的形成和活性提高具有积极作用,在600 min的催化甲烷裂解制氢过程中实现了联产氢气和丝状碳的有益效果。这种将煤焦选择性气化和催化甲烷裂解制氢一体化的综合过程是实现工艺强化的一种潜在策略,为研发经济价值高、危害小、环保可持续的制氢技术提供了可行性样本,特别适用于全球大多数地区的中小型生产设施。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
裂解气化论文参考文献
[1].于贵飞,郑晶维,杨林,秦超.裂解重油-煤共气化装置运行故障分析及排除[J].中氮肥.2019
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[9].朱凤森.旋转滑动弧等离子体裂解生活垃圾气化焦油化合物的基础研究[D].浙江大学.2018
[10].王金玉,李勇鹏,巩建,巩明鑫,王翠苹.煤焦油化学链气化裂解产物与载氧体反应趋势研究[J].青岛大学学报(工程技术版).2018
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