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作者:畅凯;张彤月;亚力昆江·吐尔逊;刘洋;代正华;刘海峰;
单位:新疆大学省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室;新疆大学化工学院;新疆大学新疆煤炭清洁转化与化工过程重点实验室;华东理工大学资源与环境工程学院;
摘要:低阶末煤热解-气化耦合工艺是基于煤分级分质转化利用的理念开发的一种新型煤热解-气化耦合工艺系统。通过在半焦气化单元设置一个气体出口,半焦产生的高温气体一部分作为产物排出,一部分作为热载体为热解单元供热,通过改变半焦气化单元出口气体的比例,可以调节煤热解单元的温度减少焦油的裂解,从而提高焦油产率。使用Aspen Plus建立了低阶末煤热解-气化耦合的工艺流程,研究了物料及能量利用的最佳操作条件。结果表明,当氧气与末煤进料质量比为0.4,水蒸气与末煤进料质量比为0.25时,半焦气化单元的碳接近完全转化。当半焦气化单元出口气体为半焦气化单元总产气量的40%时,可以满足煤热解的能量需求,热解单元温度为520℃,焦油收率为格金收率的90%,此时系统的能效为87.8%,碳原子收率为93.8%。
关键词:低阶末煤;;分级利用;;热解-气化;;系统耦合;;流程模拟
基金资助:新疆自治区自然科学基金重点项目(2023D01D02);; 上海市2021年科技创新行动计划课题(21DZ1209003)