煤直接液化残渣的成焦行为及在配煤炼焦中的应用

2021年第04期

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作者：

陈智辉

吴幼青

吴诗勇

黄胜

陈大波

孙硕

顾嘉乐

单位：

华东理工大学能源化工系；杭州牛墨科技有限公司

摘要：

红柳林煤(HLL)经温和加氢液化(430 ℃)和炭化(410 ℃)得到的液化残渣(DCLR)与其他5种原料煤在实验室条件下配煤炼焦制备坩埚焦，有利于缓解优质炼焦煤短缺的现状，降低配煤炼焦的成本，有利于实现煤炭资源的综合利用。研究了原煤黏结指数，利用不同配比的煤样进行实验室坩埚焦的制备，分析了其焦炭成焦率、冷态强度和热态强度等性质，并提出配煤体系中加入DCLR的作用机理。结果表明：加入5%和10%的DCLR可分别替代12%和18%的优质炼焦煤，且得到的焦炭品质不变。DCLR加入量从5%增至10%时，焦炭的抗碎强度提升了1.20%，耐磨强度降低了1.04%，焦炭的热反应性提升了3%，反应后强度增加了2%；此外，DCLR的添加量不宜过高(<15%)，这是因为DCLR的高活性和高含量的惰性组分使配合煤的黏结性下降。DCLR最佳的制备条件为：液化温度430 ℃、炭化温度410 ℃、1%碱式氧化铁催化剂，此时制备的DCLR的黏结性指数为68，黏结性较强，适合作为配煤炼焦的添加剂和黏结剂。DCLR和气煤(QM)相互作用可部分替代肥煤(FM)，使中间相的流动度增加、配煤的熔融温度区间拓宽，体系中大量气体冲刷胶质层，使胶质体充分渗透到煤颗粒的孔道中，得到高强度的焦炭。焦化初期，DCLR和QM的相互作用对于焦化关键过程有一定的影响，焦炭的各向异性程度增加。

关键词：

温和液化-炭化耦合

配煤炼焦

冷强度

热强度

作者简介：

陈智辉(1993—)，男，江苏无锡人，博士研究生，从事煤液化残渣配煤炼焦相关技术研究。E-mail:chenzhihuihappily@163.com。
通讯作者：吴幼青，教授，博士生导师，从事煤炭直接液化、生物质气化研究。E-mail:wyq@ecust.edu.cn；吴诗勇，教授，博士生导师，从事煤炭清洁利用、生物质液化气化研究。E-mail:wsy@ecust.edu.cn

图表：

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煤炭清洁高效转化理论与技术专刊

引用格式：

陈智辉，吴幼青，吴诗勇，等.煤直接液化残渣的成焦行为及在配煤炼焦中的应用［J］.洁净煤技术，2021,27(4):83-89. CHEN Zhihui,WU Youqing,WU Shiyong,et al.Coking behavior of coal hydroliquefaction residue and its application in coal blending for coking［J］.Clean Coal Technology，2021,27(4):83-89.

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