Effect of iron - and sulphur compounds on the kinetics of coal hydrogasification
 
More details
Hide details
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2002;18(2):63–75
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Currently, coal is ranked among the three most important energy sources. Due to its abundant resources coal will play an important part in world energy balance in the years to come. One of the most interesing ways of its conversion is the process of hydrogasification. However, the low coal reactivity with hydrogen constitutes a problem. Therefore. catalysts required for this process must be selected. The paper presents the results of kinetics wxamination of hard coal with high volatile matter contents. The first series of examinations involved comparison of hydogasification kinetics for raw coal and for coal with reduced contents of ash and pyrite. In the former case much higher yields of hydrocarbons were observed, mainly due to a higher yield of methane. In the second series of examinations, coal with additions of pyrite, iron - oxide (II) and elementary sulphur were observed to have a beneficial effect on the process of hydrogasification. In this case, the increase in the rate of reaction occured at temperatures exceeding 1150 K. The iron - oxide (II) alone was reported to have no influence on hydrogasification reaction. The other additives increased the yield of methane, not exerting any influence on other products of hydrogasification prosess.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Wpływ dodatku związków żelaza i siarki na kinetykę hydrozgazowania węgla kamiennego
węgiel, hydrozgazowanie, kinetyka, katalizatory
Węgiel jest obecnie jednym z trzech najważniejszych surowców energetycznych, a z uwagi na jego zasoby będzie w przyszłości nadal odgrywał istotną rolę w bilansach energetycznych wielu krajów. Jedną z bardziej obiecujących technologii jego przetwórstwa jest proces hydrozgazowania, którego celem jest konwersja paliwa stałego na gaz węglowodorowy. Problemem jest stosunkowo niska reaktywność węgla względem wodoru, stąd konieczność poszukiwania katalizatorów odpowiednich dla tego procesu. W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki hydrozgazowania płomiennego węgla kamiennego. Pomiary prowadzono w warunkach nieizotermicznych, ogrzewając próbki od temperatury otoczenia do 1240 K z szybkością 3 K/min, przy ciśnieniu wodoru 2,5 MPa. W pierwszej serii badań porównano kinetykę hydrozgazowania surowego węgla o dużej zawartości popiołu (Aa = 20,1%) z tym samym węglem, ale wzbogaconym w cieczach ciężkich (Aa + 7,0%). Obie próbki różniły się w sposób istotny zawartością popiołu i siarki pirytowej. Stwierdzono, że podczas hydrozgazowania węgla surowego, a więc materiału o gorszych parametrach jakościowych, osiągano znacznie większe sumaryczne wydajności węglowodorów. Było to związane ze wzrostem szybkości wydzielania się metanu - głównego produktu tego procesu. W drugim etapie badań jako surowca użyto węgla wzbogaconego z domieszkami określonych ilości pirytu, tlenku żelaza (II) oraz siarki elementarnej. Korzystny wpływ na przebieg hydrozgazowania obserwowano w przypadku dodatku pirytu oraz mieszaniny tlenku żelaza (II) i siarki elementarnej. Dodatek tylko tlenku żelaza nie powodował większych zmian w przebiegu badanego procesu. Pozostałe dodatki zwiększały przede wszystkim wydajność i szybkość wydzielania metanu, ich wpływ na powstawanie węglowodorów C2-C3 był natomiast niewielki. Wzrost szybkości reakcji tworzenia się metanu w procesie hydrozgazowania węgla z dodatkami pirytu oraz tlenku żelaza (II) w mieszaninie z siarką elementarną uwidaczniał się dopiero w temperaturach powyżej 1120 K.
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953