低階煤固定流化床熱解及半焦氣化實(shí)驗(yàn)研究

鄒 亮，王鵬飛，吳治國，王衛(wèi)平，王 蘊(yùn)

(中國石化石油化工科學(xué)研究院，北京 100083)

根據(jù)2017年《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì)，2016年我國煤炭開采量和消費(fèi)量分別占全球的46.1%和50.6%[1]。煤炭的大量使用在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也帶來了諸如環(huán)境污染、水資源消耗大、能源利用率低等問題[2]。針對(duì)這些問題，我國近年來先后發(fā)布了《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》、《現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局方案》等發(fā)展綱領(lǐng)性文件，要求產(chǎn)品單一的傳統(tǒng)煤化工向“煤-電-化-熱”系統(tǒng)合理耦合的現(xiàn)代煤化工發(fā)展。其中煤熱解-氣化耦合生產(chǎn)高附加值的煤焦油及合成氣是主要途徑之一。

Chen等[3]發(fā)明了一種復(fù)合流化床，通過稀相輸送床熱解和密相流化床氣化耦合的方式，煤在氣化之前先進(jìn)行部分或全部熱解，實(shí)現(xiàn)熱解氣、焦油和合成氣的聯(lián)產(chǎn)過程。采用該工藝研究了一種內(nèi)蒙古次煙煤在不同氣氛下的熱解特性，結(jié)果表明，高于600 ℃時(shí)合成氣氣氛下焦油產(chǎn)率顯著提高，而水蒸氣氣氛下焦油產(chǎn)率明顯下降。在適宜的條件下富含合成氣的水蒸氣氣氛有助于提高煤焦油及CH4的產(chǎn)率。由于該工藝是將稀相輸送床和密相流化床一體制造，導(dǎo)致合成氣與熱解產(chǎn)物一起進(jìn)入后處理系統(tǒng)，加大了分離系統(tǒng)的操作難度，產(chǎn)物分離與凈化費(fèi)用較高。王俊琪等[4-5]采用循環(huán)流化床將產(chǎn)氣與發(fā)電過程進(jìn)行耦合，探究了煤的部分氣化與半焦燃燒特性，結(jié)果表明：隨著密相區(qū)溫度升高，煤氣中有效氣含量提高；空氣/水蒸氣部分氣化過程中提高風(fēng)煤比，煤氣產(chǎn)量增加；提高汽煤比，煤氣品質(zhì)得到顯著改善。但空氣部分氣化與半焦燃燒耦合得到的煤氣熱值較低；再循環(huán)煤氣熱解及半焦燃燒工藝雖然生產(chǎn)的煤氣熱值較高，但氣化爐碳轉(zhuǎn)化率及煤氣產(chǎn)率均較低。為了進(jìn)一步提高煤的總利用效率，同時(shí)降低氣體分離系統(tǒng)的操作成本，中國石化石油化工科學(xué)研究院發(fā)明了一種循環(huán)流化床熱解-氣化耦合與氣流床氣化聯(lián)用工藝，以相對(duì)較大粒度煤(小于120目)為原料，通過循環(huán)流化床熱解-氣化耦合工藝，分別獲得煤焦油、熱解氣以及合成氣；小粒度煤(大于120目)則通過氣流床氣化獲得高品質(zhì)合成氣。本研究采用固定流化床反應(yīng)器研究3種低階煤的常壓熱解及其熱解半焦的氣化特性，探究樣品粒度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間及流化氣中O2含量對(duì)上述過程的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

固定流化床反應(yīng)系統(tǒng)流程示意見圖1。N2及O2經(jīng)過氣體預(yù)熱器、水經(jīng)汽化器汽化后，由流化床底部加入；樣品經(jīng)料倉，由頂部加入流化床反應(yīng)器；熱解產(chǎn)物依次經(jīng)空氣冷凝器、水冷凝器以及低溫冷凝器后收集熱解水及焦油，最終經(jīng)堿洗后通過濕式流量計(jì)計(jì)量熱解氣體積；氣化產(chǎn)物依次經(jīng)空氣冷凝器和水冷凝器后收集廢液，最終經(jīng)堿洗后通過濕式流量計(jì)計(jì)量合成氣體積。

圖1 固定流化床反應(yīng)系統(tǒng)流程示意1—N2瓶；2—O2瓶；3—?dú)怏w預(yù)熱器；4—水槽；5—計(jì)量泵；6—汽化器；7—料倉；8—流化床反應(yīng)器；9—空氣冷凝器；10—水冷凝器；11—低溫冷凝器；12—液體收集器；13—堿液洗槽；14—濕式流量計(jì)

1.2 分析儀器及方法

樣品的工業(yè)分析、元素分析和灰熔融性分別采用Leco-TGA701工業(yè)分析儀、Vario MACHO Cube元素分析儀和Carbolite CAF-G5灰熔融性測(cè)定儀進(jìn)行分析；熱解氣體采用Agilent 7890b氣相色譜儀進(jìn)行分析；焦油及水混合物采用ASTM D95-05e1(2005)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分水，以得到焦油產(chǎn)量。

1.3 實(shí)驗(yàn)樣品

選擇內(nèi)蒙古鄂爾多斯的補(bǔ)連塔煤(BLT)、內(nèi)蒙古呼倫貝爾的東明煤(DM)和內(nèi)蒙古錫林郭勒的勝利煤(SL)為實(shí)驗(yàn)樣品，原煤破碎后篩分為不同粒度的樣品，真空80 ℃干燥后備用。3種煤的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果見表1，灰熔融性分析結(jié)果見表2。煤的工業(yè)分析以空氣干燥基為基準(zhǔn)，元素分析以干燥無灰基為基準(zhǔn)。為保證實(shí)驗(yàn)過程中無結(jié)渣，反應(yīng)溫度均維持在1 000 ℃以下。

表1 煤的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果 w，%

表2 煤的灰熔融性分析結(jié)果

1.4 實(shí)驗(yàn)過程

1.4.1熱解過程實(shí)驗(yàn)前以N2置換系統(tǒng)中的氣體，升溫過程中通入0.5 L/min的N2作為保護(hù)氣并開啟冷凝水，待流化床溫度升至設(shè)定溫度后將N2切換為水蒸氣，開啟低溫循環(huán)系統(tǒng)，溫度設(shè)定為-2 ℃，系統(tǒng)穩(wěn)定后加入約400 g干燥的煤開始實(shí)驗(yàn)，熱解30 min后結(jié)束實(shí)驗(yàn)，將水蒸氣切換為0.5 L/min的N2并關(guān)閉加熱爐，記錄此時(shí)熱解氣的體積；液體收集器溫度為80 ℃左右時(shí)收集生成的液體產(chǎn)物，經(jīng)分水后獲得焦油和水；流化床溫度降至100 ℃以下后收集半焦并稱量。為了便于比較，半焦產(chǎn)率以干燥基為基準(zhǔn)，焦油及熱解氣產(chǎn)率以干燥無灰基為基準(zhǔn)，按下式計(jì)算：

式中：Y焦油、Y半焦分別為焦油和半焦的產(chǎn)率，%；Y熱解氣為熱解氣產(chǎn)率，mL/g；m焦油，m半焦，m煤分別為焦油、半焦和原煤的質(zhì)量，g；V熱解氣為熱解氣體積，mL；M空氣干燥基為以空氣干燥基為基準(zhǔn)條件下樣品的水分，%；A空氣干燥基為以空氣干燥基為基準(zhǔn)條件下樣品的灰分，%。

熱解過程的碳轉(zhuǎn)化率按下式計(jì)算：

式中：R為煤熱解過程中的碳轉(zhuǎn)化率，%；C煤、C半焦分別為煤和半焦的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

1.4.2氣化過程實(shí)驗(yàn)開始前以N2置換設(shè)備中的氣體，升溫過程中通0.5 L/min的N2作為保護(hù)氣并開啟冷凝水，流化床溫度升至設(shè)定溫度后將N2切換為水蒸氣；待系統(tǒng)穩(wěn)定后，加入約360 g干燥的原煤或半焦，并通入O2開始試驗(yàn)，反應(yīng)20 min后結(jié)束實(shí)驗(yàn)，停止通入O2并將水蒸氣切換為0.5 L/min的N2，關(guān)閉加熱爐，記錄此時(shí)合成氣的體積，收集廢液；待反應(yīng)爐溫度降至100 ℃以下后收集氣化剩余物。合成氣產(chǎn)率及碳轉(zhuǎn)化率按下式計(jì)算：

式中：y合成氣為合成氣產(chǎn)率，mL/g；V合成氣為合成氣體積，mL；M空氣干燥基為以空氣干燥基為基準(zhǔn)下半焦的水分，%；A空氣干燥基為以空氣干燥基為基準(zhǔn)下半焦的灰分，%；r為氣化過程中的碳轉(zhuǎn)化率，%；C半焦為半焦的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；C剩余物為氣化剩余物的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；m半焦和m剩余物分別為半焦及其氣化剩余物的質(zhì)量，g。

氣化過程中無焦油產(chǎn)生，因此氣化過程中有效碳轉(zhuǎn)化率按下式計(jì)算：

式中：r轉(zhuǎn)化率為煤氣化過程中的有效碳轉(zhuǎn)化率，%；yx為合成氣中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%,其中x為CH4、CO或CO2。

2 結(jié)果與討論

2.1 固定流化床熱解

2.1.1粒度的影響以20～40，40～80，80～120目的BLT、DM為例，在固定流化床反應(yīng)器上進(jìn)行600 ℃、水蒸氣氣氛下的熱解實(shí)驗(yàn)，不同粒度時(shí)煤固定流化床熱解的半焦及熱解氣產(chǎn)率見表3。從表3可以看出：隨著煤粒度的減小，半焦產(chǎn)率基本保持不變，BLT和DM的半焦產(chǎn)率平均值分別為64.34%和60.73%；熱解氣產(chǎn)率略有增加，其中BLT的熱解氣產(chǎn)率由20～40目時(shí)的154.76 mL/g增加到80～120目時(shí)的165.43 mL/g；DM的熱解氣產(chǎn)率由20～40目時(shí)的197.15 mL/g增加到80～120目時(shí)的205.03 mL/g。但隨著粒度減小，實(shí)驗(yàn)所需的流化氣速也降低，有利于節(jié)省H2O的用量。可見粒度變化對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率影響不大，主要影響固定流化床反應(yīng)器的操作氣速?？紤]到不同粒度樣品的破碎性能不同，選擇40～80目樣品為宜。

表3 不同粒度時(shí)煤固定流化床熱解的半焦及熱解氣產(chǎn)率

2.1.2溫度的影響不同溫度下煤固定流化床熱解半焦、焦油及熱解氣產(chǎn)率見圖2。從圖2可以看出：隨著溫度的升高，半焦產(chǎn)率逐漸降低，其中SL的半焦產(chǎn)率降幅最大，由500 ℃時(shí)的68.67%降至650 ℃時(shí)的54.43%，BLT在600 ℃熱解時(shí)的半焦產(chǎn)率為66.25%；熱解氣產(chǎn)率逐漸升高，其中SL的熱解氣產(chǎn)率由500 ℃時(shí)的100 mL/g升至650 ℃時(shí)的380 mL/g；焦油產(chǎn)率呈先升高后降低的趨勢(shì)，其中，BLT和DM在600 ℃時(shí)焦油產(chǎn)率最高，分別為7.83%和5.76%；SL在550 ℃時(shí)焦油產(chǎn)率產(chǎn)率最高，為15.51%，但與600 ℃時(shí)焦油產(chǎn)率差別不大。

圖2 不同溫度下煤固定流化床熱解半焦、焦油及氣體產(chǎn)率■—SL； ●—BLT；

以熱解氣產(chǎn)率較高的SL為原料，固定流化床熱解氣各組分產(chǎn)率見圖3。從圖3可以看出：500 ℃時(shí)H2，CH4，CO的產(chǎn)率較低，均低于25 mL/g，此時(shí)這幾種氣體主要來自煤中的富氫基質(zhì)以及部分羰基的分解[6-7]；升高溫度，H2產(chǎn)率迅速增加，是因?yàn)槊褐械姆紵N發(fā)生劇烈縮合反應(yīng)造成的[8]；CO和CH4產(chǎn)率則呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，600 ℃時(shí)最高；相對(duì)其它氣體，低于600 ℃時(shí)CO2產(chǎn)率相對(duì)較高，主要來自煤中羧基的大量分解，650 ℃時(shí)CO2產(chǎn)率明顯升高，歸因于煤中復(fù)雜含氧官能團(tuán)開始分解[9]。這一方面降低了煤中碳的有效利用率，另一方面增加了氣體分離系統(tǒng)的操作成本。綜合考慮，固定流化床熱解反應(yīng)溫度以600 ℃為宜。

圖3 SL的固定流化床熱解氣各組分產(chǎn)率■—H2； ●—CH4； ▲—CO；

2.1.3反應(yīng)時(shí)間的影響以DM為原料，在反應(yīng)溫度為600 ℃的條件下，不同反應(yīng)時(shí)間固定流化床熱解氣產(chǎn)率及氣體生成速率見圖4。從圖4可以看出：延長(zhǎng)熱解時(shí)間，熱解氣產(chǎn)率逐漸升高，10 min時(shí)熱解氣產(chǎn)率為115 mL/g，20 min時(shí)熱解氣產(chǎn)率為172 mL/g，30 min時(shí)僅為210 mL/g；延長(zhǎng)熱解時(shí)間，熱解氣生成速率逐漸降低，10 min時(shí)熱解氣生成速率由開始的15.27 mL/(g·min)降至6.97 mL/(g·min)，反應(yīng)20 min后僅為4.79 mL/(g·min)，繼續(xù)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間對(duì)提高熱解氣產(chǎn)率作用不大，因此在循環(huán)流化床熱解-氣化耦合工藝中，固定流化床熱解反應(yīng)時(shí)間以20 min為宜。

圖4 DM在不同反應(yīng)時(shí)間下的固定流化床熱解氣產(chǎn)率及氣體生成速率■—熱解氣產(chǎn)率； ●—熱解氣體積生成速率

2.2 固定流化床氣化

2.2.1原煤與半焦氣化對(duì)比以原煤及其600 ℃時(shí)的熱解半焦為原料，在n(H2O)∶n(O2)=4∶1、氣化時(shí)間為20 min、氣化溫度為900 ℃的條件下進(jìn)行固定流化床氣化實(shí)驗(yàn)，DM，BLT，SL所產(chǎn)半焦(分別記為DMC，BLTC，SLC)的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果見表4。

以BLT及BLTC為原料，原煤與半焦氣化過程的碳轉(zhuǎn)化率及合成氣組分產(chǎn)率見表5。從表5可以看出：BLT氣化過程中的碳轉(zhuǎn)化率高于BLTC氣化過程的碳轉(zhuǎn)化率，是由于煤中較易發(fā)生反應(yīng)的揮發(fā)分在600 ℃時(shí)已發(fā)生熱解所致；在選定的氣化條件下，BLT采用循環(huán)流化床熱解-氣化工藝的碳轉(zhuǎn)化率為47.68%，高于原煤?jiǎn)为?dú)氣化的碳轉(zhuǎn)化率。從表5還可以看出：BLT氣化過程H2和CO產(chǎn)率分別為284.79 mL/g和124.21 mL/g，均明顯低于BLTC的316.92 mL/g和169.08 mL/g；BLT直接氣化過程中的CO2和CH4產(chǎn)率較高。綜合上述討論，采用循環(huán)流化床熱解-氣化耦合工藝比原煤直接氣化過程碳的有效利用率高。

表4 600 ℃熱解半焦的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果 w，%

表5 原煤與半焦氣化過程的碳轉(zhuǎn)化率及合成氣組分產(chǎn)率

2.2.2溫度的影響以DMC為原料，在n(H2O)∶n(O2)=4∶1、氣化時(shí)間為20 min的條件下，不同溫度下固定流化床氣化過程碳轉(zhuǎn)化率及合成氣產(chǎn)率見圖5。從圖5可以看出：提高氣化溫度，碳轉(zhuǎn)化率和合成氣產(chǎn)率均逐漸升高，低于900 ℃時(shí)二者的增加幅度較大；由900 ℃提高到950 ℃，碳轉(zhuǎn)化率僅提高了0.77百分點(diǎn)；合成氣產(chǎn)率僅提高17.98 mL/g。

圖5 不同溫度下固定流化床氣化過程碳轉(zhuǎn)化率及合成氣產(chǎn)率■—碳轉(zhuǎn)化率； ●—合成氣產(chǎn)率

進(jìn)一步對(duì)合成氣組分產(chǎn)率進(jìn)行分析，不同溫度下固定流化床氣化合成氣組分產(chǎn)率見圖6。從圖6可以看出：合成氣中的主要組分為H2和CO，提高氣化溫度，H2和CO產(chǎn)率均不斷升高，高于900 ℃時(shí)增幅降低；CH4產(chǎn)率基本不變；CO2產(chǎn)率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在850 ℃時(shí)達(dá)到最大值，這也是氣化溫度由900 ℃提高至950 ℃時(shí)合成氣產(chǎn)率增加幅度不大的主要原因。

圖6 不同溫度下固定流化床氣化合成氣組分產(chǎn)率■—H2； ●—CH4； ▲—CO； ◆—有效碳轉(zhuǎn)化率

氣化過程中的主要化學(xué)反應(yīng)包括部分燃燒反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、碳與水蒸氣反應(yīng)、Boudouard反應(yīng)、加氫反應(yīng)、H2燃燒反應(yīng)、CO燃燒反應(yīng)、水煤氣反應(yīng)和甲烷化反應(yīng)[10]。隨著溫度升高，半焦的氣化活性提高，而通入反應(yīng)系統(tǒng)的O2不足導(dǎo)致燃燒反應(yīng)、CO燃燒及水煤氣反應(yīng)減弱，Boudouard反應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)致CO2產(chǎn)率降低。H2O的不足不利于碳與水蒸氣反應(yīng)的進(jìn)行，也是高溫下有效氣體生成速率降低的主要原因。因此在保證流化床反應(yīng)器穩(wěn)定操作的前提下，提高氣速有利于氣化反應(yīng)的進(jìn)行。

2.2.3O2含量的影響以DMC為原料，在氣化溫度為900 ℃、反應(yīng)時(shí)間為20 min的條件下，在反應(yīng)氣氛中加入不同含量的O2，研究O2含量對(duì)氣化過程的影響，結(jié)果見表6。從表6可以看出：O2體積分?jǐn)?shù)由15%提高到20%，碳轉(zhuǎn)化率增加4.41百分點(diǎn)，而O2體積分?jǐn)?shù)進(jìn)一步提高至25%時(shí)，碳轉(zhuǎn)化率僅增加0.71百分點(diǎn)，增幅明顯減??；隨O2含量的提高，合成氣產(chǎn)率有所升高，當(dāng)O2體積分?jǐn)?shù)由15%提高到20%時(shí)，合成氣產(chǎn)率由908.15 mL/g提高到932.36 mL/g,而O2體積分?jǐn)?shù)進(jìn)一步提高到25%時(shí)，合成氣產(chǎn)率僅提高到946.66 mL/g，增幅明顯減??；隨O2含量的提高，H2產(chǎn)率逐漸降低，CO產(chǎn)率逐漸增高，當(dāng)O2體積分?jǐn)?shù)從15%提高到20%時(shí)，有效氣(H2+CO)總量從752.01 mL/g提高剩774.98 mL/g,而O2體積分?jǐn)?shù)進(jìn)一步提高到25%時(shí),有效氣(H2+CO)總量?jī)H提高到779.02 mL/g，增幅明顯減?。浑SO2含量的提高，CH4和CO2產(chǎn)率基本保持不變，與O2含量偏低有關(guān)。相對(duì)于溫度，選定范圍的O2含量對(duì)氣化反應(yīng)的影響較小，但根據(jù)這一變化規(guī)律，實(shí)際操作過程中可以根據(jù)所需產(chǎn)物來調(diào)節(jié)氣化氣氛。綜合考慮，氣化過程的O2體積分?jǐn)?shù)選擇20%為宜。

表6 O2含量對(duì)氣化過程的影響

2.2.4氣化時(shí)間的影響可以預(yù)見，延長(zhǎng)氣化時(shí)間，合成氣產(chǎn)率逐漸升高，但有必要研究合成氣的生成速率，以選擇合適的單次氣化時(shí)間。以SLC和DMC為樣品，在氣化溫度為900 ℃、O2體積分?jǐn)?shù)為25%的條件下進(jìn)行氣化實(shí)驗(yàn)，不同氣化時(shí)間固定流化床氣化合成氣產(chǎn)率見圖7，氣化產(chǎn)物各組分產(chǎn)率見圖8。從圖7可以看出：延長(zhǎng)氣化時(shí)間，2種樣品的合成氣產(chǎn)率均逐漸升高；合成氣生成速率逐漸降低，氣化15 min后，DMC合成氣生成速率變化不明顯，約為37 mL/(g·min)，氣化20 min后、SLC合成氣生成速率略有升高，可能為實(shí)驗(yàn)誤差所致。

圖7 不同氣化時(shí)間固定流化床氣化合成氣產(chǎn)率■—SLC合成氣產(chǎn)率； ●—DMC合成氣產(chǎn)率； □—SLC合成氣生成速率； ○—DMC合成氣生成速率

從圖8可以看出：延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，合成氣中的各組分產(chǎn)率均有所增加，其中H2和CO產(chǎn)率增幅較大，CH4增幅最小，特別是SLC氣化過程中，5 min后基本不再有CH4生成；有效碳轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)略有降低，從5 min延長(zhǎng)到20 min，DMC和SLC的有效碳轉(zhuǎn)化率分別降低1.41百分點(diǎn)和5.02百分點(diǎn)。結(jié)合圖7分析，流化床內(nèi)單次氣化15 min即可以獲得較理想的合成氣產(chǎn)率和有效碳轉(zhuǎn)化率。

圖8 不同反應(yīng)時(shí)間DMC和SLC固定流化床氣化產(chǎn)物各組分產(chǎn)率■—H2； ●—CH4； ▲—CO； ◆—有效碳轉(zhuǎn)化率

3 結(jié) 論

(1)煤炭的粒度基本不會(huì)影響熱解產(chǎn)物的產(chǎn)率，只影響固定流化床的操作條件，粒度越小，對(duì)水資源的消耗越低；水蒸氣氣氛下，溫度越高，半焦產(chǎn)率越低，熱解氣產(chǎn)率越高；煤種不同，最高焦油產(chǎn)率溫度不同，BLT和DM在600 ℃時(shí)焦油產(chǎn)率最高，SL煤550 ℃焦油產(chǎn)率最高，但與600 ℃時(shí)相差不大；高于600 ℃時(shí)，熱解過程CO2產(chǎn)率迅速增加，不利于煤中碳的有效利用；延長(zhǎng)熱解時(shí)間，熱解氣產(chǎn)率逐漸增加，但其生成速率迅速降低；綜合考慮，熱解溫度600 ℃、熱解時(shí)間20 min為循環(huán)流化床熱解-氣化耦合工藝中熱解床合適的反應(yīng)條件。

(2)循環(huán)流化床熱解-氣化耦合工藝碳轉(zhuǎn)化率高于原煤流化床氣化，同時(shí)能副產(chǎn)煤焦油；原煤直接氣化CO2產(chǎn)率較高，不利于煤中碳的有效利用；提高氣化溫度，碳轉(zhuǎn)化率逐漸升高，合成氣中H2和CO產(chǎn)率均不斷升高，CH4產(chǎn)率基本不變，CO2產(chǎn)率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)；相對(duì)于氣化溫度，O2含量對(duì)氣化反應(yīng)的影響較小，隨著O2含量的提高，合成氣產(chǎn)率略有升高，有效氣(H2+CO)產(chǎn)率基本不變，但可以調(diào)節(jié)H2和CO的相對(duì)含量，O2體積分?jǐn)?shù)高于20%時(shí)氣體組分產(chǎn)率變化量明顯降低；延長(zhǎng)氣化時(shí)間，合成氣產(chǎn)率提高，但合成氣生成速率迅速降低，氣化15 min后合成氣生成速率基本不變；綜合考慮，氣化溫度900 ℃、O2體積分?jǐn)?shù)20%、氣化時(shí)間15 min為耦合工藝中氣化床合適的反應(yīng)條件。

參 考 文 獻(xiàn)

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