优势固碳藻与煤的低温共炭化转化研究

论文摘要

二氧化碳减排已受到广泛关注,将藻类固定二氧化碳与藻类能源生产相结合,对藻类进行综合利用是目前经济、绿色的碳减排方向的一个研究热点。对低阶煤进行低温干馏可以得到价值较高的低温煤焦油,对其进行蒸馏、抽提等分离加工可以得到高附加值化工产品;进行加氢催化裂化也可得到汽油、柴油等燃料油品。轻质化是提高煤焦油分离效果的最有效的方法之一,如能将低温煤焦油转化为轻质油品或萘、酚、蒽和荧蒽等高附加值化学品,将明显提高煤焦油的利用价值。本实验采用自行设计的煤干馏实验装置进行了藻与煤低温共炭化实验,采用元素分析、GC-MS、FTIR等方法着重对液体产物煤焦油进行了研究,以探索藻与煤低温共炭化的反应规律及煤焦油的轻质化规律。结果表明,在本实验条件下,低温煤焦油可实现一定程度的轻质化。最优配比（煤样与藻样的比例为20:10）的共炭化煤焦油轻质油组分含量高出常规煤焦油0.8倍;萘类化合物相对含量高出常规煤焦油1.07倍;酚类化合物的相对含量高出常规煤焦油8.43倍。藻样在整个反应中起到供氢的作用,整个反应涉及到开环反应、脱烷基侧链反应及缩合反应等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 藻类的利用
• 1.1.1 藻类的分类
• 2'>1.1.2 藻类减排C0₂
• 1.1.3 藻类的主要利用途径
• 1.1.4 藻类制液体燃料
• 1.2 煤的低温干馏
• 1.2.1 煤的低温干馏技术
• 1.2.2 低温煤焦油的加工利用
• 1.3 煤焦油的轻质化
• 1.4 煤焦油的分析方法
• 1.5 共炭化理论
• 1.6 课题意义、研究内容及技术路线
• 1.6.1 课题意义
• 1.6.2 研究内容
• 1.6.3 技术路线
• 第二章 实验研究
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验仪器设备及试剂
• 2.2.1 实验主要仪器设备
• 2.2.2 实验主要试剂
• 2.3 实验装置
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 低温共炭化实验方法
• 2.4.2 干馏总水分的测定方法
• 2.4.3 焦油分离实验方法
• 2.5 产物检测方法
• 2.5.1 煤气在线红外检测方法
• 2.5.2 低温焦油的元素分析
• 2.5.3 轻质油组分的气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析法
• 2.5.4 沥青质组分的傅里叶变换红外分析法
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 共炭化产物得率及分布
• 3.2 共炭化对气体产物的影响
• 3.3 共炭化对液体产物的影响
• 3.3.1 焦油形态分析
• 3.3.2 焦油元素分析结果
• 3.3.3 轻质组分及沥青质组分产率及分布
• 3.3.4 轻质油气质联用检测结果与讨论
• 3.3.5 沥青质红外检测结果与讨论
• 3.4 共炭化对固体产物的影响
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 创新和展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的论文
• 致谢