【摘要】：黃陵礦區(qū)是黃隴煤田5個主力礦區(qū)之一,蘊藏著豐富的侏羅紀優(yōu)質低階煙煤,清潔高效、合理開發(fā)利用區(qū)內資源是實現資源效益最大化和低碳經濟的關鍵。本文以黃陵礦區(qū)煤炭資源為對象,在系統(tǒng)分析煤炭特性的基礎上,深入研究了煤質參數及煤種(重點是化工用煤)特點與空間變化規(guī)律;以黃陵煤化工有限責任公司搗固煉焦主要配煤煤種為基礎,探討了 1/2中黏煤、黃陵氣煤等化工用煤作為基礎配煤在焦化過程中的作用及其對焦炭性能的影響,建立了搗固煉焦焦炭性能預測模型;闡明了黃陵化工用煤對煤氣、焦油組成及產率的影響。對黃陵煤的資源稟賦及變化規(guī)律研究發(fā)現,黃陵煤煤質空間差異性明顯,整體上具有低灰、低硫、中高揮發(fā)分、高發(fā)熱量、弱黏結、中等可磨、中低變質、活性組分含量較低等特點。煤中活性組分含量從一號礦井東南緣到二號礦井西北緣不斷下降,黏結性最高的煤呈北東南西向帶狀分布于一號礦西北部和二號礦東部。礦區(qū)煤變質程度相對較低,屬第Ⅱ變質階段之煙煤,在一號礦中西部邊界處及二號礦東北部煤的變質程度最高,一號礦中東部、二號礦中心區(qū)域變質程度最低,其它區(qū)域煤的變質程度居中。區(qū)內發(fā)育長焰煤、不黏煤、弱黏煤、1/2中黏煤、氣煤和1/3焦煤等6個煤種9個小類,1/2中黏煤、氣煤和1/3焦煤等化工用煤主要分布于一、二號礦結合部及一號礦西南部。以黃陵1/2中黏煤、氣煤等化工用煤作為基礎配煤進行搗固煉焦結果表明,其可以部分替代黏結性較強的煤種。用黃陵1/2中黏煤部分替代配焦煤煉焦時,配煤中焦煤含量大于15%、瘦煤含量在10%~15%之間是形成合格焦炭的基礎,1/2中黏煤在配煤中的最大比例為55%;當1/2中黏煤在配煤中比例過高則焦炭熱穩(wěn)定性下降明顯,這與黃陵1/2中黏煤中惰質組組分和揮發(fā)分含量較高時焦化過程中瘦化作用有關。利用SPSS軟件建立了以黃陵1/2中黏煤為基礎配煤的焦炭性能預測數學模型結果表明,配煤的灰分、成焦率與焦炭灰分含量具有較好相關性;配煤的灰分、硫含量與焦炭硫含量具有較好相關性;配煤黏結指數、鏡質組反射率、活性組分含量與焦炭抗碎強度具有較好相關性;配合煤的鏡質組反射率、黏結指數與焦炭耐磨強度具有較好相關性;焦炭熱反應性及反應后強度與配合煤的揮發(fā)分具有較好相關性。對黃陵煤配煤熱解產出的煤氣、焦油等產物研究發(fā)現,隨著溫度升高煤氣產率增大,煤氣中H2、CO產率先減后增,CH4、C02產率先增后減;隨著黃陵1/2中黏煤配入量的增大焦油產率增大,缺少黃陵1/2中黏煤配煤煉焦的焦油產物主要以液態(tài)烴類物質為主,隨著黃陵1/2中黏煤在配煤中比例增加焦油中液態(tài)烴類物質逐漸減少、固態(tài)烴類增加,當黃陵1/2中黏煤添加量增至62%后,焦油中固態(tài)烴類物質含量又趨下降。綜合分析認為,黃陵1/2中黏煤配比為55%、1200°C時,煤氣中氫碳比接近甲醇合成的理論氫碳比,合成甲醇效能最佳。
【圖文】：

技術路線圖

表 2.7 黃陵礦區(qū)煤中磷分級情況Table 2.7Classification of coal phosphoruscontent in Huangling mining area2.2.2 黃陵煤煤巖顯微組分及組成分析實驗測得煤中各有機顯微組分含量見圖 2.1，煤中有機顯微組分和無機礦物質含量見圖 2.2，，煤中礦物組成情況見圖 2.3 和表 2.8。3 中等硫分煤 MS 0.91~1.50 31.254 中高硫煤 MHS 1.51~3.00 14.585 高硫煤 HS ≥3.00 4.17序號 級別名稱 代號 煤炭磷分（P），% 各種煤比例，%1 特低磷煤 SLP ≤0.01 02 低磷分煤 LP 0.01～0.05 03 中等磷分煤 MP 0.05~0.10 04 高磷分煤 HP ≥0.10 100
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ520

【參考文獻】

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1 劉瑞;;黃陵一號煤礦四號風井地面控制網的建立[J];內蒙古煤炭經濟;2015年12期

2 霍宏;;煤化工技術的發(fā)展與新型煤化工技術探析[J];科技經濟導刊;2015年15期

3 王倜;劉培;麻林巍;李政;倪維斗;;我國煤基多聯產系統(tǒng)的發(fā)展?jié)摿凹夹g路線研究[J];中國工程科學;2015年09期

4 劉保偉;;焦爐氣制LNG聯產氫氣技術及經濟性分析[J];化肥設計;2015年04期

5 吳洪印;;搗固焦爐設備冬季常見問題及處理措施[J];技術與市場;2015年08期

6 李洪晉;;試論提高搗固煉焦焦炭質量[J];機械管理開發(fā);2015年02期

7 劉克輝;何礦年;宋建勤;;大比例氣煤配煤煉焦技術研究[J];寶鋼技術;2014年06期

8 季斌;位革老;謝全安;;氣煤對配合煤煉制焦炭質量影響規(guī)律的研究[J];中國煤炭;2014年09期

9 周長冰;萬志軍;張源;劉渝;張博;;高溫三軸應力下氣煤蠕變特征及本構模型[J];煤炭學報;2012年12期

10 楊銳;;煤化工發(fā)展中的環(huán)保工作探索[J];科技創(chuàng)新與應用;2014年08期

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1 伏瑜;低階煤催化熱解定向轉化及機理研究[D];延安大學;2017年

2 易鑫;小紅溝煤組分分離與熱解焦油產率影響因素研究[D];西安科技大學;2016年

3 田英奇;配煤煉焦試驗優(yōu)化與神經網絡焦炭質量預測模型的研究[D];華東理工大學;2016年

4 馮勝利;煤和生物質低溫共熱解動力學研究[D];西安科技大學;2015年

5 楊倩;陜北低階煤低溫熱解實驗研究[D];延安大學;2015年

6 江亞超;新型粘結劑提高弱黏結煤配比搗固焦質量的研究[D];安徽工業(yè)大學;2016年

7 楊友輝;非煉焦煤改性煉焦工業(yè)性試驗研究[D];重慶大學;2014年

8 雷耀輝;搗固煉焦與常規(guī)煉焦對比研究[D];武漢科技大學;2012年

9 吳鵬飛;改善搗固煉焦焦炭質量的研究[D];河北聯合大學;2012年

10 石峰;黃陵氣煤的性質及其在配煤煉焦中的應用[D];武漢科技大學;2009年

本文編號：2692305