长焰煤分选组分对高硫炼焦煤热解硫变迁及焦反应性的调控

李文广，申岩峰，郭 江，孔 娇，王美君,*，常丽萍

（1.太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室，山西 太原 030024；2.太原理工大学 煤科学与技术教育部重点实验室，山西 太原 030024）

山西省作为炼焦煤资源的重要生产基地，随着煤层开采深度加深，高硫炼焦煤占比显著增加，其价格和用途严重受限。因此，在炼焦过程中配入适当的高硫炼焦煤对于扩大炼焦煤资源，降低焦炭的生产成本具有重要的现实意义。

由于焦炭中的硫含量与配煤硫含量具有一定的量化关系，炼焦过程中配煤中硫含量绝大部分滞留在焦中，因此，高硫煤的配入量严重受限。众多学者研究了影响硫变迁的主要因素如气氛[1−3]、矿物质[4]等，发现硫分的变迁受多种因素制约[5,6]。在煤热解过程中除形态硫自身的分解与变迁外，热解产生的含硫自由基也会与煤中的矿物质[7]、有机质[8]发生复杂的二次反应，且形态硫之间也存在相互转化[9]。针对高硫煤热解过程中硫分的调控，本课题组前期研究发现，在炼焦配煤中引入高挥发分的气煤和高硫焦肥煤相互作用对硫分的变迁具有调控作用。高挥发分煤与高硫煤共热解可以提供大量的含氢自由基稳定生成的含硫自由基，减少其与矿物质和有机质的二次反应，有效降低焦中的硫含量。但高挥发分煤中的大量碱性矿物质也会捕获含硫自由基，导致其脱硫率受到影响[10]。同时，碱性矿物质会催化焦炭的CO2气化反应，导致焦炭的反应性升高，热性质劣化，限制高挥发分煤样的配入量，因此，需要对高挥发分煤中碱性矿物质含量进行控制。……