富氢气体可调控煤热解产物组成,深入认识这一过程中产物的调控机制可有效促进工艺的优化及其产业化。笔者通过在淖毛湖固定床反应装置中,于N2,H2和CH4气氛下,不同温度条件进行煤热解实验,详细探讨了反应气氛和温度对焦油产率、焦油馏分分布和焦油组成的影响。这一研究揭示了CH4气氛对煤中低温热解阶段(400~700 ℃)焦油产物的独特影响。

结果表明: 当煤热解温度高于600 ℃时,CH4气氛下的焦油产率有所提升。在600 ℃时,CH4气氛下的焦油产率略高于N2气氛,而在650 ℃时,CH4气氛下的焦油产率显著高于N2气氛,尽管仍低于H2气氛下的焦油产率。模拟蒸馏结果表明,煤热解过程中,450 ℃以下主要生成轻油和萘油,600 ℃以下则主要生成洗油和沥青;而酚油和蒽油的生成分别集中在500和550 ℃以下。当温度超过600 ℃时,CH4气氛有助于蒽油的生成;当温度高于650 ℃时,CH4气氛对焦油中各馏分的生成均有促进作用,其中轻油和酚油馏分的提高最为显著。值得注意的是,在CH4气氛下,轻油的含量高于H2气氛,而酚油的含量则与H2气氛相当。

这一研究对于煤热解过程中的气氛选择具有重要意义。在《CH4气氛在煤中低温热解阶段对焦油产率和品质的影响》一文中,对这一现象进行了更为详细的分析,建议感兴趣的读者点击此处查看详细信息《反应气氛对平朔煤热解反应性能的影响》也深入探讨了不同气氛对煤热解过程中反应性能的具体影响,点击此处阅读了解更多。