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煤炭学报 2022年

作者：刘朋王焦飞姚敏宋旭东吕鹏白永辉于广锁华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室国家能源集团宁夏煤业有限责任公司洗选中心宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

煤气化技术是煤炭清洁高效利用的重要技术。然而，煤气化过程气化碳转化率无法达到100%并产生大量废渣，而细渣中高含量且孔隙发达的残炭提取困难，使得大量堆积的细渣很难资源化利用。从细渣产生的源头出发，采用低灰煤圆柱状成型煤颗... 详细信息

煤气化技术是煤炭清洁高效利用的重要技术。然而，煤气化过程气化碳转化率无法达到100%并产生大量废渣，而细渣中高含量且孔隙发达的残炭提取困难，使得大量堆积的细渣很难资源化利用。从细渣产生的源头出发，采用低灰煤圆柱状成型煤颗粒在KCO催化下进行不完全气化(在碳转化率达到70%-80%左右时终止气化)联产高性能活性炭及富氢合成气，并研究气化气体产物组分和所制备K掺杂活性炭AC-Kx的CO吸附性能及K对CO吸附性能的影响。结果表明：在纯水蒸气气氛下，外部热源供热气化终温950℃条件下，Kx催化不完全气化气体产物中H/CO比值在2.20-6.29之间，氢碳比f在1.37-2.32之间。与未掺杂钾的样品相比，KCO催化气体产物的氢碳比显著提高；气化后期产生的气体中CO和CO体积分数偏高，说明不完全气化及时终止气化反应可提升合成气的氢碳比，同时降低煤气化工艺的碳排放；当KCO掺配量为原料煤的5%时，所制备活性炭AC-K5的BET比表面积达到1051m/g，亚甲基蓝吸附值达到215mg/g，耐磨强度95.8%。在200℃中温条件下，AC-K5的CO吸附量较未掺杂活性炭提升1.63倍。通过K催化煤颗粒不完全气化在生产富氢合成气的同时可联产用于CO捕集的高强度颗粒炭，提升了煤催化气化的经济性。

关键词：煤气化 K CO 活化合成气圆柱状活性炭

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K_(2)CO_(3)催化煤炭不完全气化联产高强度颗粒炭及富氢合成气研究

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煤炭学报 2023年第S02期48卷 728-739页

作者：刘朋王焦飞姚敏宋旭东吕鹏白永辉于广锁宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室宁夏银川750021 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司洗选中心宁夏银川750411 华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室上海200237

煤气化技术是煤炭清洁高效利用的重要技术。然而,煤气化过程气化碳转化率无法达到100%并产生大量废渣,而细渣中高含量且孔隙发达的残炭提取困难,使得大量堆积的细渣很难资源化利用。从细渣产生的源头出发,采用低灰煤圆柱状成型煤颗粒在K... 详细信息

煤气化技术是煤炭清洁高效利用的重要技术。然而,煤气化过程气化碳转化率无法达到100%并产生大量废渣,而细渣中高含量且孔隙发达的残炭提取困难,使得大量堆积的细渣很难资源化利用。从细渣产生的源头出发,采用低灰煤圆柱状成型煤颗粒在K_(2)CO_(3)催化下进行不完全气化(在碳转化率达到70%~80%时终止气化)联产高性能活性炭及富氢合成气,并研究气化气体产物组分和所制备K掺杂活性炭AC-Kx的CO_(2)吸附性能及K对CO_(2)吸附性能的影响。结果表明:在纯水蒸气气氛下,外部热源供热气化终温950℃条件下,Kx催化不完全气化气体产物中H_(2)/CO体积分数比值在2.20~6.29,氢碳比f在1.37~2.32。与未掺杂钾的样品相比,K_(2)CO_(3)催化气体产物的氢碳比显著提高;气化后期产生的气体中CO和CO_(2)体积分数偏高,说明不完全气化及时终止气化反应可提升合成气的氢碳比,同时降低煤气化工艺的碳排放;当K_(2)CO_(3)掺配量为原料煤的5%时,所制备活性炭AC-K5的BET比表面积达到1051 m^(2)/g,亚甲基蓝吸附值达到215 mg/g,耐磨强度95.8%。在200℃中温条件下,AC-K5的CO_(2)吸附量较未掺杂活性炭提升1.63倍。通过K催化煤颗粒不完全气化在生产富氢合成气的同时可联产用于CO_(2)捕集的高强度颗粒炭,提升了煤催化气化的经济性。

关键词：煤气化 K_(2)CO_(3) 活化合成气圆柱状活性炭

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