中国科学院战略性先导科技专项(XDA07050100)
- 作品数：34 被引量：166H指数：8
- 相关作者：房倚天黄戒介王志青赵建涛宋双双更多>>
- 相关机构：中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院大学菏泽学院更多>>
- 发文基金：中国科学院战略性先导科技专项国家自然科学基金山西省青年科技研究基金更多>>
- 相关领域：化学工程理学动力工程及工程热物理石油与天然气工程更多>>
- 多段分级转化流化床煤气化技术研究开发进展被引量：10
- 2018年
- 为提高流化床煤气化炉的碳转化率和处理能力,中国科学院山西煤炭化学研究所对已有的灰熔聚流化床煤气化技术进行了升级,集成快速流态化技术,开发了多段分级转化流化床煤气化技术.该气化炉分为下部浓相射流段和上部快速提升段两部分,下部浓相射流段保留了灰熔聚气化技术的特征;在上部快速提升段,通过强化细粉循环以提高气固接触和细粉停留时间,并采取分段给氧方式以提高气化温度和细粉转化效率.通过基础研究,获得了煤加压热解特性和高温高压气化反应动力学规律;获得了加压气固流态化行为特征,分析了操作参数和关键结构对气固流场、浓度场分布的影响;完成了操作状态下气化炉内气固流动行为的数值模拟计算,研究了二次风对提升段流场的影响规律.在此基础上,建成了3.0 MPa、日处理煤量100t的中试装置,并开展了1.0MPa^2.8 MPa压力下的神木原煤及其热解半焦氧气/蒸汽鼓风中试试验研究.中试结果表明:在试验压力范围内实现了平稳长周期操作;可以直接气化热解半焦;带出细粉碳含量明显下降,气化碳转化率最高可达到95%;气化指标达到同类型气化炉先进水平.进而完成了千吨级工业示范装置的工艺软件包设计和经济评估.
- 房倚天王志青李俊国聂伟郝振华李春玉王志宇刘哲语黄戒介张永奇赵建涛
- 关键词：加压气化流态化中试
- 加压下氢气对煤焦水蒸气气化反应的影响被引量：2
- 2014年
- 在加压固定床微分反应器上对霍林河褐煤焦(HLH)、神木烟煤焦(SM)和晋城无烟煤焦(JC)与水蒸气/氢气混合气的加压气化反应特性进行了研究。结果表明,氢气对煤焦水蒸气气化反应具有明显的抑制作用,其抑制作用大小分别随氢气分压、总压和煤阶的提高而增强,而随反应温度升高而减弱;有氢气存在和无氢气存在时煤焦水蒸气气化反应过程都能用相同的动力学模型描述,有氢气存在时煤焦水蒸气气化的最终碳转化率低于纯水蒸气气化的最终碳转化率;氢气对煤焦水蒸气气化反应的抑制机理与氢气的分压范围有关,当氢气分压很低时,氢气的抑制作用主要是由于氢气离解生成的氢原子占据煤焦表面活性位所致,而当氢气分压很高时,氢气的抑制作用主要是由于氧交换反应的逆反应加强所致。
- 阎琪轩王建飞黄戒介赵建涛房倚天
- 关键词：煤气化
- 多段分级转化流化床提升管局部固体体积分数分布被引量：4
- 2013年
- 在射流流化床与提升管耦合的多段分级转化流化床冷态实验装置上,采用PC6D型颗粒体积分数测量仪,系统研究了提升管中局部固体体积分数径向分布及其轴向发展规律。结果表明:固体体积分数的径向分布为中心区固体体积分数较稀、分布均匀,边壁区为体积分数高、分布陡峭的环核流动结构。提升管中径向颗粒体积分数的轴向发展为:提升管底部,中心区和边壁区固体体积分数随轴向高度的增加而减小,边壁区固体体积分数的减小趋势明显高于中心区;提升管的发展段,边壁区固体体积分数随高度的增加而减小,而中心区固体体积分数几乎不变。提升管所有截面上各径向位置的固体体积分数随表观气速ur,g的减小或固体循环量G S的增加而增大,边壁区固体体积分数受操作条件影响的敏感程度明显高于中心区和过渡区。拟合得到了升管不同径向区域内固体体积分数与截面平均固体体积分数的关系式,误差分析表明该表达式的计算值和实验值吻合较好。
- 王志雨程中虎房倚天王海艳黄戒介王洋
- 关键词：提升管
- 活性半焦负载γ-MoN_xC_y的制备及其在甲烷化反应中的应用
- 2018年
- 将六次甲基四胺(HMT)和钼酸铵(AHM)反应生成的络合物与霍林河(HLH)脱灰煤以不同方式混合后热解制备活性半焦负载的钼基碳化物催化剂,考察制备方式对催化剂甲烷化反应性能的影响。结果表明:制备方式对催化剂的晶相结构、形貌以及催化活性有很大影响。络合物沉积到煤表面制备的催化剂其活性及选择性最好,其次是络合物与煤机械混合后热解制备的催化剂,活性最差的是β-Mo_2C直接与半焦机械混合制备的催化剂。但无论哪种制备方式,活性半焦负载的钼基碳化物的催化活性都要高于非负载β-Mo_2C催化剂,这是由于活性半焦提高了金属活性组分Mo的分散度,且半焦与Mo的相互作用生成了催化活性较高的物相γ-MoN_xC_y.
- 张戎范寒寒王娟霍晓东房倚天
- 关键词：碳化钼活性半焦甲烷化
- 2016’中国煤化工产业大会（2016年6月21日—23日中国·宁波）会议征文被引量：2
- 2016年
- 由全国煤化工信息站、《煤化工》编辑部、中国化工学会煤化工专业委员会联合举办的＂2016’中国煤化工产业大会＂将于2016年6月21日—23日在宁波市举行。现就如下会议交流内容,向全行业广泛征文：一、国际油价由2014年7月的100美元/桶以上跌至目前的30美元/桶左右,国内诸多煤化工产品的价格也大幅下跌。在此背景下,中国的煤化工产业究竟何去何从？突破之路在哪里？
- 刘哲语李俊国李春玉黄戒介徐奕丰房倚天
- 关键词：信息站现代煤化工气体净化建设项目环境
- 热解压力对生物质焦结构及气化反应性能的影响被引量：5
- 2014年
- 利用加压固定床反应器、吸附仪、X射线衍射仪、元素分析仪、电感耦合等离子原子发射光谱仪等考察了热解压力对生物质半焦(以下简称半焦)产率、物化结构、元素组成的影响规律。同时,利用热天平对不同热解压力下所制半焦的气化行为进行了考察。结果表明,随热解压力升高,半焦产率增大,当压力升至1.0 MPa后,半焦产率基本不变;半焦中C元素含量随热解压力的升高而增加,而H元素含量和BET比表面积则减小;此外,随热解压力升高,玉米秸秆焦和锯末焦的石墨化程度增强,而稻壳焦的石墨化程度则基本不受热解压力影响。气化反应的研究表明,玉米秸秆焦及锯末焦的平均气化反应速率随热解压力的提高而减小,而稻壳焦的平均气化反应速率基本不受热解压力的影响。热解压力对半焦BET比表面积及碳微晶结构的影响规律与气化反应速率变化规律的对比研究表明,热解压力引起半焦微晶结构的变化是造成热解压力对半焦气化反应速率影响的主要原因。
- 丁亮张永奇黄戒介王志青房倚天
- 关键词：气化反应性
- 半焦的多循环气化活性及微观结构分析被引量：12
- 2013年
- 为了研究工业流化床气化条件下多循环过程中半焦的气化活性及微观结构变化规律,在快速反应固定床装置上,对三种不同煤阶的半焦进行了模拟多循环气化。通过残焦质量计算得到了循环次数对半焦碳转化率的影响,并利用孔隙分析仪和XRD分析仪考察了半焦的微观结构变化。结果表明,随循环次数的增加,低阶霍林河褐煤半焦的转化率增加,而神木烟煤和晋城无烟煤半焦的转化率降低。多循环过程中"冷淬"效应的存在使得半焦的BET比表面积和微孔比表面积随循环次数呈"山形"趋势变化,而石墨化结构与转化率的变化趋势一致,是决定碳转化率变化的决定性因素。
- 景旭亮王志青余钟亮房倚天
- 关键词：流化床比表面积气化活性
- 多段分级转化流化床颗粒浓度的数值模拟被引量：3
- 2013年
- 多段分级转化流化床煤气化反应器是由鼓泡射流流化床和快速流化床耦合而成的新型气化炉,采用欧拉双流体模型对其气固两相流动行为进行了数值模拟。模拟结果表明,两种流型的耦合,并非两种流态形式的简单叠加,回料口下段床内轴向浓度呈"C"型分布,上段轴向浓度呈指数分布,与实验结果较接近。同时考察了局部位置的颗粒浓度分布及其随操作条件的变化情况,表明快速床稀相段边壁区域颗粒浓度波动较中心强烈,且对操作条件的变化敏感,回料口附近的偏流现象以及过渡渐缩段的颗粒弹溅现象均与实验观察一致。研究得到的规律可指导多段分级转化流化床的设计和优化。
- 王海艳郝振华王志雨房倚天
- 关键词：气固两相流数值模拟
- 煤焦CO_2气化反应动力学及内扩散对气化过程的影响分析被引量：8
- 2016年
- 采用热重分析仪考察了气化温度(850-1 150℃)和煤焦粒径(<60、505、950、1 515、2 000μm)对常压下神木煤焦气化反应的影响。在此基础上,运用体积模型、缩核模型和随机孔模型研究了煤焦常压二氧化碳气化反应动力学,分析了内扩散对煤焦气化反应的影响。结果表明,随机孔模型能够准确预测反应速率随煤焦转化率的变化。基于本征动力学数据,通过对Thiele模数、内扩散效率因子的计算,并将其与实验效率因子相比较,发现计算效率因子能够评估内扩散对初始气化反应的影响,但不能准确评估整个气化过程中内扩散对气化反应的影响。
- 李位位黄戒介王志青段会文李俊国房倚天
- 关键词：气化煤焦内扩散
- 水洗法回收高铝煤焦催化气化催化剂的实验研究被引量：2
- 2019年
- 采用水洗法回收孙家壕(SJH)高铝煤焦Na_2CO_3催化气化灰渣中的钠催化剂,结合ICP和XRD表征方法,研究了高铝煤焦气化催化剂的失活规律和回收特性。在高铝煤焦催化气化过程中,Na_2CO_3与煤中矿物质发生反应生成NaAlSiO_4是造成Na_2CO_3催化剂失活的原因。以水为溶剂回收不同Na_2CO_3负载量的煤焦气化灰渣中的钠催化剂时,钠催化剂的回收率随着Na_2CO_3负载量的增大而增大。当用盐酸回收时,钠催化剂的回收率显著增加,表明相当一部分钠生成不溶于水但可溶于盐酸的NaAlSiO_4。钠催化剂的最大失活量相当于9%Na_2CO_3负载量。
- 王永伟黄戒介
- 关键词：催化气化催化剂回收
