费托合成渣蜡热分析动力学研究

作者：朱巍; 田博^*; 张学仁; 张浩; 高扬乐; 赵国雁; 代秀川; 刘晓华; 高军虎; 郝栩; 董根全; 杨勇; 李永旺

来源：洁净煤技术, 2023, 1-12.

• 煤间接液化
• 费托合成渣蜡
• 活化能
• 热解反应速率
• 热分析动力学

高温浆态床费托合成煤炭间接液化工艺,液固分离单元常常会产生一定量含有烃类、费托合成催化剂和过滤助剂的副产物,通常被称为费托合成渣蜡。通过渣蜡热解技术可以实现渣蜡中烃类的高效回收利用和无机固体的分离提纯。本文采用热重分析仪和热化学分析方法,以某商业煤制油厂所生产的三种不同成分费托合成渣蜡为原料,详细考察了不同原料的热解反应特性和动力学特征的差异。采用热重分析仪,在不同升温速率(10、20、30℃/min)下进行热解研究,结果表明:不同原料费托合成渣蜡的总失重率在27.4 wt%～67.5 wt%之间,升温速率对渣蜡热解的影响较小。基于阿伦尼乌斯方程计算了渣蜡热解动力学参数,结果表明:快速热解阶段(360～500℃)以及慢速热解矿物质分解阶段(>720℃),热解反应速率显著高于其他阶段,且对温度变化较为敏感。采用微分法计算了快速热解段(主反应阶段)反应活化能E和指前因子A,研究发现:活化能分布范围在38.26～156.16kJ/mol之间,反应活化能渣蜡C>渣蜡D>渣蜡B,原料类型对活化能的影响最大;指前因子影响因素较为复杂,渣蜡B和渣蜡C之间最高相差可达7个数量级,不同渣蜡的指前因子范围在4.24～1.29×109s-1。