烟煤快速加氢热解的研究——Ⅴ.煤和半焦中有机硫化学形态剖析.pdfVIP

维普资讯 第 2q卷 第 1期 燃 料 化 学 学 报 Ⅷ 凹 NoI 20o1年 2 月 JOURN,M~OFFUELCHEMISTRY邶 TECHNOLOGY Feb． 200I 文章编号：0253—2409(2001j01一OO44-O5 烟煤快速加氢热解的研究 V ．煤和半焦中有机硫化学形态剖析 朱子彬 ，朱宏斌 ，昊勇强，唐黎华，陈玲君 ，徐志刚 {华东理工大学 上海 20O237) 摘 要：采用XPS技术分析了我国以烟煤为主的七种煤样以及对应的快速加氢热解半焦中有机硫的化学形态。煤 中有机硫一般为脂肪类硫与噻吩类硫，其谱峰位置分别在 1631—163．5eV和 164．1—164．5eV之间。噻吩类硫的相对 含量随煤化程度而增大。半焦中一般只残留噻吩类硫，谱峰位置在 1641—164．5eV，与对应煤中噻吩硫的谱峰位置 是一致的。在加氢热解过程中全部脂肪类硫和部分噻吩类硫被脱除，脂肪类硫表现出很高的加氢反应活性。 关键词：煤；快速加氢热解；硫形态；XPS 中图分类号：ap53o2 文馘标识码：A 研究煤中有机硫 的形态 ，对于控制煤燃烧所 引 加氢热解过程中的变化规律。 起的硫氧化物污染具有重要意义…。将电子能谱 1 实验部分 xPs(X-rayPhotoelectronSpectroscopy)运用到煤 的分 1．1 实验装置与分析方法 煤快速加氢热解的实 析上．为煤中有机硫的化学形态非破坏性分析提供 验装置见文献 [11] 对煤样和半焦进行 xPs分析， 了一种新的手段 。Frost 最早采用 xPs分析了煤中 采用PHI-5300ESCA谱仪，使用M 为发射源，步 硫的化学形态 Perry- 研究的 XPS谱 图中硫有两 长0．1eV，最低分辨率为 0．1％，粉末样使用 Scotch 峰，分别对应为有机硫与硫酸盐硫。Kelemen[4～6] 带固定，采用G284．6eV为内标校正荷电位移，并采 的研究表 明煤 中有机硫分别为脂肪类硫与噻吩类 用Origin软件根据优化算法对出峰进行Gauss拟台。 硫。Hittle 对煤酸洗脱灰处理 ，未改变煤 中有机硫 1．2 试 样 选用我国煤化程度不同的七种煤样， xPs出峰位置 ，并消除了无机硫 的影响。国内学者 其样品粉碎到60～80目，对其进行快速加氢热解。 亦对我国煤中有机硫形态进行了分析 。煤 的快 为避免无机硫与有机硫 同时出峰对有机硫 xPs谱图 速加氢热解是洁净煤利用新技术，该工艺具有显著 的干扰，本实验对所得半焦与煤样在xPs分析前粉碎 的脱硫效果 本文运用 xPs分析 了我 国以烟煤 至200目进行酸洗脱灰份处理 。煤样的元素分析 为主的七种煤 ，并同时分析了加氢热解后所得半焦 与工业分析见表 1．各种形态硫的分析见表2。 中的有机硫