K2CO3催化煤炭不完全气化联产高强度颗粒炭及富氢合成气研究
刘朋1
王焦飞2
姚敏2
宋旭东2
吕鹏2
白永辉2
于广锁3
1.宁夏大学 省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,宁夏 银川 750021;国家能源集团宁夏煤业有限责任公司洗选中心,宁夏银川 7504112.宁夏大学 省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,宁夏 银川 7500213.宁夏大学 省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室,宁夏 银川 750021;华东理工大学 煤气化及能源化工教育部重点实验室,上海 200237
摘要：煤气化技术是煤炭清洁高效利用的重要技术.然而,煤气化过程气化碳转化率无法达到100%并产生大量废渣,而细渣中高含量且孔隙发达的残炭提取困难,使得大量堆积的细渣很难资源化利用.从细渣产生的源头出发,采用低灰煤圆柱状成型煤颗粒在K2CO3催化下进行不完全气化(在碳转化率达到70%～80%时终止气化)联产高性能活性炭及富氢合成气,并研究气化气体产物组分和所制备K掺杂活性炭AC-Kx的CO2吸附性能及K对CO2吸附性能的影响.结果表明:在纯水蒸气气氛下,外部热源供热气化终温950℃条件下,Kx催化不完全气化气体产物中H2/CO体积分数比值在2.20～6.29,氢碳比f在1.37～2.32.与未掺杂钾的样品相比,K2CO3催化气体产物的氢碳比显著提高;气化后期产生的气体中CO和CO2体积分数偏高,说明不完全气化及时终止气化反应可提升合成气的氢碳比,同时降低煤气化工艺的碳排放;当K2CO3掺配量为原料煤的5%时,所制备活性炭AC-K5 的BET比表面积达到 1 051 m2/g,亚甲基蓝吸附值达到 215 mg/g,耐磨强度 95.8%.在200℃中温条件下,AC-K5 的CO2吸附量较未掺杂活性炭提升1.63 倍.通过K催化煤颗粒不完全气化在生产富氢合成气的同时可联产用于CO2捕集的高强度颗粒炭,提升了煤催化气化的经济性.
关键词：煤气化K2CO3活化合成气圆柱状活性炭
分类号：TQ530.2(煤化学及煤的加工利用)
论文发表日期：2023-12-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 728-739 )
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