煤焦与甲烷协同转化工艺设计及过程研究

【作者】 张建波； 杨文成； 杨恩； 谢汶町； 葛亚军； 马晓迅；

【机构】 西北大学；

【摘要】 低阶煤的中低温热解是煤炭分质分级转化与利用的重要方式,可分离出部分经济价值更高、国内资源比较紧缺的油和气,提高煤炭资源的利用效率、环境效益和经济性,降低我国油气对外依存度。它现已成为我国陕北、内蒙、山西、新疆、宁夏等地区拟规模化投产运行或升级改造的重要产业。然而,煤热解工艺还会产出另一种体量可观的固体产品——热解半焦(简称煤焦,陕北地区又称为兰炭,约占原煤质量的40%～70%)。当前,煤焦面临着产能过剩、亟待高值化转化等问题与挑战。近年来,以美国"页岩气革命"为代表的非常规天然气资源的大规模开发,为大力发展天然气(主要成分为甲烷)转化与利用技术提供了契机。作者围绕煤焦与天然气两种碳氢资源的低碳转化与高值化利用这个核心理念与宗旨,设计开发了煤焦与甲烷的协同转化工艺,考察研究了煤焦与甲烷协同转化的过程强化与产品调控,实现了联产多孔炭、氢气/合成气和碳纤维产品的构想,对煤炭(或生物质)协同天然气的分级低碳转化与高值化利用具有重要意义。更多还原