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本文围绕高硫石油焦气化中存在的反应活性低和难以磨制等问题,选取了两种不同种类的高硫石油焦(MM、MG)和中石化某Shell气化装置现用的两种煤(ZX、LY)为研究对象。采用哈氏可磨性指数仪、星形式球磨机和激光粒度仪测定了煤中掺配不同比例高硫石油焦的可磨性指数(HGI)和球磨后的粒度分布,研究了煤/焦混样HGI与石油焦掺配比例的关系,并定性分析了粒度分布与HGI之间的关系;利用XRF、XRD、FTIR、同步热分析仪等手段研究了煤与石油焦气化特性的差异性,分别采用程序升温热重法和恒温热重法研究了煤中掺配不同比例高硫石油焦的气化特性和气化动力学;探讨了煤中掺配高硫石油焦气化过程中的协同作用。总结全文,得到以下结论:1)不同种类石油焦的HGI不同,弹丸焦(MM)的HGI(32.73)远小于海绵焦(MG,74.13),ZX煤和LY煤的HGI分别为66.86、73.97;随着易磨组分含量的增加,煤/焦混样的HGI增大;当煤与石油焦HGI相差较大时(△HGI>30),煤/焦混样(LY/MM或ZX/MM)的HGI与石油焦的掺配比例呈现出很好的线性关系(R2>0.98)。而当煤与石油焦HGI几乎相等或相差很小时,煤/焦混样(LY/MG或ZX/MG)的HGI与石油焦掺配比例的线性关系很差(R2<0.61);MG焦的HGI与其粒度大小并不成正比,虽然MG焦的HGI与LY煤几乎相等甚至大于ZX煤,但相同条件磨制后的粒度却远大于LY煤和ZX煤。煤/焦混样磨制后的粒度分布均趋向于煤样的粒度分布。2)XRD、FTIR和热重分析表明:石油焦中碳的微晶结构趋向于石墨化;两种煤的气化起始温度、气化终止温度远低于两种石油焦,反应性指数大于两种石油焦。反应性顺序为:ZX煤>LY煤>MM焦>MG焦。3)程序升温热重法和恒温热重法研究煤中掺配高硫石油焦CO2气化特性可得:相对于单一石油焦气化而言,配入ZX煤或LY煤均可以显著地降低其气化起始温度和气化终止温度,提高反应性指数。程序升温气化动力学计算表明:石油焦的反应活化能均高于煤,配入ZX煤或LY煤均可以不同程度的降低其反应活化能。4)分别采用均相模型和缩核模型进行恒温气化动力学计算表明:两种模型均能适应两种煤(ZX、LY)、两种高硫石油焦(MM、MG)以及不同比例煤/焦混样的气化过程,均相模型计算出的反应速率常数k高于缩核模型。配入ZX煤或LY煤均可不同程度的提高石油焦的气化反应速率常数k。5)通过对不同比例煤/焦混样随温度升高碳转化率计算值与实验值比较可得:在一定的温度下,碳转化率的实验值高于计算值,即煤与石油焦的共气化中存在协同作用。通过MG焦中添加不同比例ZX煤灰的气化碳转化率与MG焦单独气化相比可得:ZX煤灰对石油焦的气化具有一定的催化作用,这是煤与石油焦共气化产生协同作用的主要原因。