长焰煤低温干馏脱硫动力学实验

张学梅，李 东，马青华，郝静远,2

(1.西安思源学院 能源及化工大数据应用教学研究中心，陕西 西安 710038； 2. 西安交通大学 化工学院，陕西 西安 710038)

0 引 言

长焰煤低温干馏热解是国内改善低阶煤的高水分和高挥发分及低热值的不足、提高加工利用适用性的提质工艺之一[1]。在煤炭利用过程中，硫不仅污染环境还影响煤化工和下游钢铁产品的质量。各国学者从炉前、炉中和炉后3 个方面进行了大量脱硫研究，其中，炉中脱硫因具有较高的脱硫效率倍受关注。煤中硫分主要是有机硫和无机黄铁矿硫。其中有研究关于煤中硫在燃烧过程的析出规律[2-4]、各类煤热解过程中硫迁移[5-8]、高硫煤与生物质共热解时有机硫的迁移规律[9-11]、富氢气氛下煤热解脱硫[12-16]和添加剂脱硫[17-18]。与低温干馏热解工艺最为接近的研究是以沁能焦煤为原煤，不同终温下半焦中的硫存在形态、相对含量及各形态硫的热解迁移规律[19]。这些研究重在对煤中具体形态硫热解迁移规律的探讨，对各类热解脱硫方法提供足够的基础理论支撑。但对于长焰煤低温干馏热解却很少涉及，其最基本原因是目前低温干馏热解的神府长焰煤是低硫低灰的长焰煤，所以长焰煤低温干馏中硫析出迁移脱除研究还未提到议事日程。为此本文将根据我国陕北地区的半焦(兰炭)生产厂的工艺过程，采用恒速升温热解和恒温热解的方式进行实验，对硫析出迁移动力学数据处理。制备一系列具有可比性却有不同干馏程度的兰炭样品，然后分析初始样、终止样和一系列中间样的脱硫率是如何随时间变化而变化，计算出反应动力学参数——脱硫速率常数、活化能和指前因子。……