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在固定床热解反应器上进行煤热解试验,考察煤种、温度、停留时间、气氛、升温速率及溶剂预处理对煤热解行为的影响,并通过柱层析和气相色谱分别对焦油族组分和热解气组成进行分析。结果表明,由于煤结构和性质的差异,不同煤种热解产物产率分布及组成差别很大;热解终温为600℃时,焦油产率最高,且在此温度下停留15min后,析出物产率基本不再增加;CO2气氛下热解析出物产率小于N2气氛下,说明CO2对煤热解反应有一定的抑制作用;随着升温速率的增加,总失重率基本不变,但最大失重速率对应的温度会向高温方向移动;四氢萘和甲基萘油溶胀预处理过程可改变煤中某些弱键结构,使热解析出物产率增大,且四氢萘的预处理效果优于甲基萘油。淮南煤与其低温煤焦油或煤焦油蒸馏残渣共热解研究表明,煤焦油或其蒸馏残渣与淮南煤质量比小于5:100时焦油产率的实验值大于理论计算值,存在协同作用,且在1:100时最大,焦油产率分别相对提高7.66%和7.39%。当添加比例达到10:100时,由于缩聚反应加剧,对焦油的生成存在抑制作用。通过TG、EPR及光学显微镜分析佐证了上述协同作用和抑制作用的存在。对共热解焦油进行正己烷可溶物含量测定、GC/MS、1H-NMR分析发现共热解焦油的品质得到改善,甲苯、二甲苯、三甲苯、苯酚、甲酚、二甲酚等产物产率提高。同时通过对热解气的GC分析,表明提高焦油产率品质的本质原因在于煤中添加煤焦油共热解时,可增大挥发物析出阻力,促使更多的H·和CH3·自由基与煤裂解碎片结合形成更多中等分子的焦油产物,同时热解气中C1-C4气态烃比例增加,CO、CO2比例下降,热解气高位发热值升高。淮南煤、准格尔煤、大柳塔煤与渣油共热解时,焦油产率提高,也存在协同作用;但由于煤结构的差异性,协同作用不同;且热解焦油中正己烷可溶物和脂肪族比例大幅提高,焦油品质得到改善。随着渣油添加比例的增加,热解气中CO、CO2比例降低,∑C1-C4比例增加;∑C1-C4中CH4比例降低,C2、C3、C4烷烃比例升高,且Cn/∑C1-C4与渣油/煤的比例有很好的线性关系。结果表明,渣油在热解过程中有供氢作用,协同作用机理与煤焦油共热解一致。