力-热耦合作用下神府富油煤原位热解提油产物分布特性
郭伟1
俞尊义1
杨盼曦1
王晶1
杨甫2
李红强1
高琨1
马丽3
敬庆文4
杨伯伦1
吴志强1
1.西安交通大学化学工程与技术学院,陕西西安 710049;陕西省能源化工过程强化重点实验室,陕西西安 7100492.陕西省煤田地质集团有限公司自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安 7100263.陕西省煤田地质集团有限公司自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室,陕西西安 710026;西安交通大学电气工程学院,陕西西安 7100494.西安朗杰测试设备有限公司,陕西西安 712000
摘要：针对富油煤地下原位热解提油面临高地应力、地质情况复杂以及热解产物分析困难等挑战,设计搭建高温三轴试验装置模拟富油煤地下原位热解工况.试验装置包括高温高压供气模块、原位热解模块、伺服控制模块以及产物分离冷却模块.以陕北神府富油煤为研究对象,基于高温三轴试验装置模拟了不同埋深深度下的高温高压热解试验.高温三轴仪能够提供0～15 MPa的轴压(埋深深度0～600 m),应力加载响应迅速并且在热解过程中能够保持稳定.试验时高温三轴仪可以加热煤样中心温度至600 ℃左右,能够实现富油煤在设定的温度下进行热解试验.模拟埋深深度从100 m增加到300 m,轴压从2.45 MPa增加到7.35 MPa,热解半焦产率从67.70％升至68.04％,焦油产率呈现先升高后下降趋势,最高为6.50％.埋深增加时焦油中轻油、酚油含量逐渐增加,分别从19％和9.5％增加至25％和12％;沥青在焦油中的比例从25％降低到20％;芳香烃含量从32％升高至38％,脂肪烃含量从28.5％降低到19.3％.煤层渗透率随地应力增加而降低,阻碍热解过程中的传热和传质,导致富油煤热解产物停留时间增加,焦油二次反应,长链脂肪烃化合物发生断裂转化为小分子化合物,甲基、亚甲基同样不断脱出;另一方面应力促进了焦油分子缩合反应的发生,多环芳烃的含量迅速提高.地应力增加提高了轻质芳烃及焦炭的产率,焦油品质向轻质化提升.
关键词：富油煤地下原位热解高温三轴仪焦油轻质化
分类号：TQ536.9(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室资助项目(SMDZ-2023-Z020)陕西省创新能力支持计划资助项目(2023-KJXX-004)陕西省创新能力支持计划资助项目(2022KXJ-126)
论文发表日期：2025-02-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 143-151 )
英文信息