煤炭学报

作者：袁泉, 张乾, 梁丽彤, 涂椿滟, 向欣宁, 刘建伟, 黄伟,

关键词：煤油共处理, 热重-质谱, 协同作用, FCC油浆, 共热解,

煤油共炼改变了单一的煤炭直接液化和重油加氢裂化加工模式，降低了煤液化的操作难度，开辟了煤直接液化和重油轻质化的新途径，为推动煤炭和重油高效清洁转化、保障国家能源安全提供了技术支撑。然而煤油共炼常在高压、催化、加氢的条件下进行，难以直接获得共转化过程中煤和共炼油热裂解行为匹配特性，也不利于区分不同组分间的相互作用。选取一种低变质烟煤和一种催化裂化油浆(FCC油浆)为原料，利用热重-质谱联用技术研究了煤与FCC油浆单独热解和不同掺混比例下共热解的反应特性，探讨了煤和油浆本征热解的匹配性。结果表明，FCC油浆热解的起始温度，峰值温度和结束温度要远低于煤样，其产生的挥发分量则明显高于煤样。共热解实验曲线与计算反应曲线分析发现，反应初始阶段(200~400 ℃)，煤样与油浆混合样品的热解曲线明显向低温区偏移，表明该阶段煤与FCC油浆共热解反应有协同作用，但当反应温度大于400 ℃后，由于此时大部分FCC油浆已经挥发，生成的残焦与煤共热解没有明显的相互作用。结合在线质谱，发现在FCC油浆热解温区，出现煤热解反应产生的CO2和CO气体逸出峰，分析可能是由于FCC油浆的溶剂效应，或是其含有的活性金属，使煤中的部分醚键、羟基或含氧杂环分子发生了断键反应。通过煤灰与FCC油浆共热解没有相互作用、而FCC油浆对脱灰煤在低温区(200~400 ℃)的热解有一定促进作用，进一步验证了上述结论。

来源：2021年第8期

《煤炭学报》期刊编辑部

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