煤催化气化工艺

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随着我国经济的长期快速发展，对能源的需求也在不断增长。煤气化工艺作为一种洁净煤技术，一直受到青睐。为了进一步提高煤气气化效率，让气化温度降低，社会上有关学者们对煤催化气化进行了大量的实验室规模研究。
目前，煤的催化气化问题一般分为两个方向：根据寻找和开发一种新的高效的气化反应催化剂，即煤气化反应的催化和催化机理;二是煤的结构和与催化剂的接触条件建立煤的催化气化反应模型，即煤气化反应动力学。

煤催化气化是一种先进的第三代气化技术，是煤炭清洁高效利用煤炭的重要途径，是煤炭生产天然气最有效的工艺之一。这种技术是利用催化剂在加压流化床气化器中一步合成煤基天然气。与传统的煤制天然气工艺不同，该技术通过优化催化反应工艺，可以在加压流化反应堆中催化三种反应（气化、转化和甲烷化）。因此，煤（或其他碳质材料）、蒸汽和催化剂可以用来在单个反应器中生产合成天然气。

而有关实验表明各类型催化剂的效果情况如下：
煤催化气化中活性高的催化剂可分为碱金属、碱土金属和VI类副族中的过渡金属。
碱金属催化剂从小到大的作用顺序为：Mg、Ca、Fe、Cu、Ni、Na、K；
阴离子从小到大的影响序列分别为SO42、硝酸盐、CO32、CI。

然而，单组分化合物对煤的催化气化的影响有限。要寻找性能更好的催化剂，复合材料是一个不可避免的选择。因此，根据理论分析和单组分化合物实验的结果，对复合催化剂进行了研究。结果发现，由钾、铜、镍、钾形成的化合物具有较高的催化活性。在900℃下的催化效果是非催化的高近20倍，是碳酸钾的1.5倍。这说明，根据复合找到新的催化剂是能够完成的。

下面给大家介绍下关于煤的催化气化工艺步骤
1、根据不同种类煤的挥发特性，分为第一原料和第二原料。这两种原料分别在不同条件下进行催化气化处理。
2、催化气化工艺如下：将第一原料和第一气化剂注入第一反应器，使第一原料和第一气化剂在第一预定温度和第一预定压力需氧催化气化反应产生气体产物，至少包括氢、一氧化碳、焦油。
3、将第二原料和第二气化剂注入第二反应器，使第二原料和第二气化剂处于第二预定温度和第二预定压力厌氧催化气化反应，其中第二预定压力厌氧催化气化反应中包含气体产物。
4、好氧催化气化原料支持催化剂主要为碱金属和碱土金属催化剂，催化剂负荷为煤质量的1-30%；厌氧催化气化原料支撑催化剂主要为钴-铁-钼催化剂。
5、在厌氧催化气化过程中，原煤颗粒会进行低温热解反应，不会发生剧烈的氧化反应导致原煤颗粒破碎，因此没有大量粉尘，催化剂会随粉尘排出。催化剂可以增加深层热解的可能性。此外，厌氧热解反应中抑制碳碳聚合反应，使煤颗粒的介孔比例显著增加，煤颗粒加热后产生的挥发物能迅速逃离介孔孔，从而提高厌氧催化气化过程中焦油产物的产率。
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