空化洗油微波溶胀对新疆准东西沟煤直接液化性能影响及其动力学分析
来源期刊：煤炭学报2017年第10期
论文作者：马亚亚 马凤云 何芳 孙志强 莫文龙 张晓静
文章页码：2733 - 2741
关键词：西沟煤;微波溶胀;液化;热解;动力学;
摘 要：以空化洗油为溶胀剂,优化新疆西沟煤微波溶胀条件,考察微波溶胀对煤样直接液化性能的影响及其动力学分析。在微波时间55 min、功率600 W和温度344 K条件下,煤样溶胀度达到1.625,且发现其微波溶胀是一个膨胀-微爆-碎裂-再膨胀-再微爆的过程。热解动力学研究表明,与原煤样相比,在623773 K中温段,煤样经微波溶胀后活化能从99.95 k J/mol减小至89.51 kJ/mol,相对降低了10.45%。液化动力学研究表明,经微波溶胀后,煤样的转化速率常数从0.019 39 s-1增加到0.050 08 s-1,相对提高了158%。与原煤样相比,微波溶胀煤样从煤和前沥青烯转化为油的速率常数分别相对提高了170%和258%,且增加了沥青烯生成油的反应途径,其速率常数为0.039 33 s-1。因此,微波溶胀不仅降低了煤样热解中温段的活化能,而且改善了煤样直接液化效果。
马亚亚1,2，马凤云1,2，何芳1,2，孙志强1,2，莫文龙1,2，张晓静3
1. 新疆维吾尔自治区煤炭清洁转化与化工过程重点实验室2. 新疆大学化学化工学院3. 煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院
摘 要：以空化洗油为溶胀剂,优化新疆西沟煤微波溶胀条件,考察微波溶胀对煤样直接液化性能的影响及其动力学分析。在微波时间55 min、功率600 W和温度344 K条件下,煤样溶胀度达到1.625,且发现其微波溶胀是一个膨胀-微爆-碎裂-再膨胀-再微爆的过程。热解动力学研究表明,与原煤样相比,在623773 K中温段,煤样经微波溶胀后活化能从99.95 k J/mol减小至89.51 kJ/mol,相对降低了10.45%。液化动力学研究表明,经微波溶胀后,煤样的转化速率常数从0.019 39 s-1增加到0.050 08 s-1,相对提高了158%。与原煤样相比,微波溶胀煤样从煤和前沥青烯转化为油的速率常数分别相对提高了170%和258%,且增加了沥青烯生成油的反应途径,其速率常数为0.039 33 s-1。因此,微波溶胀不仅降低了煤样热解中温段的活化能,而且改善了煤样直接液化效果。
关键词：西沟煤;微波溶胀;液化;热解;动力学;
