Vol.36,No.2,pp459-4652016年2Spectroscopy and Spectral AnalysisFebruary, 2016氐變質(zhì)煤-循環(huán)煤氣微波共熱解研究周軍2,楊哲,劉曉峰°,吳雷,田宇紅12,趙西成121.西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院,陜西西安710055陜西省冶金工程技術(shù)研究中心,陜西西安7100553,榆林市科學(xué)技術(shù)信息研究所,陜西榆林7190004.新疆化工設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,新疆烏魯木齊830006摘要低變質(zhì)煤干餾熱解生產(chǎn)蘭炭、煤焦油、煤氣被認(rèn)為是其清潔高效轉(zhuǎn)化利用的最佳途徑?，F(xiàn)有主流生產(chǎn)工藝普遍對原煤具有一定的粒度要求,煤焦油產(chǎn)量較低、質(zhì)量不高,煤氣中H2,CH4,CO等有效組分含量較低。為進(jìn)一步提髙低變質(zhì)煤熱解時煤焦油收率和質(zhì)量,提岀將微波熱解低變質(zhì)煤產(chǎn)生的煤氣循環(huán)通入微波熱解反應(yīng)器中,進(jìn)行低變質(zhì)煤-循環(huán)煤氣微波共熱解。結(jié)合FTIR及GC-MS等對熱解產(chǎn)品的分析表征系統(tǒng)考察了微波功率、熱解時間、煤樣粒度對熱解產(chǎn)品收率及組成的影響。硏究結(jié)果表明:低變質(zhì)煤在循環(huán)煤氣流量為0.4L·微波功率為800W、熱解時間為40min、煤樣粒度為5~10mm的工藝條件下熱解,所得固體產(chǎn)品蘭炭收率達(dá)62.2%6,液體產(chǎn)品(煤焦油和熱解水)收率達(dá)26.8%6。不同微波功率及熱解時間下所得蘭炭紅外譜線基本重合;不同粒度煤樣熱解所得蘭炭中OH,CO,CC和C-O官能團(tuán)含量差別較大。提高微波功率、延長熱解時間、減小煤樣粒度均有利于煤焦油的輕質(zhì)化。關(guān)鍵詞微波熱解;低變質(zhì)煤;循環(huán)煤氣;煤焦油;蘭炭中圖分類號:TQ530.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:ADOI:10.3964/1isn.100093(201602-045907蘭炭和焦油的收率以及焦油中BTX(苯、甲苯、二甲苯)言PCX(苯酚、甲酚、二甲酚)和萘的含量均明顯增加,同時水分也有所增加。 Silvera scaccia等研究發(fā)現(xiàn)煤樣在100近年來,煤微波熱解技術(shù)作為低變質(zhì)煤轉(zhuǎn)化利用的一種℃時就開始析出CO和CO2,隨著反應(yīng)溫度的升高,SO新途徑,以其傳熱傳質(zhì)規(guī)律獨(dú)特、熱解速度快,生產(chǎn)效率高,COS以及脂肪烴類化合物(CH4和C2H)析出。煤樣在CO目標(biāo)產(chǎn)物收率高,熱解尾氣中氫氣、甲烷和一氧化碳等有價環(huán)境下熱解時其揮發(fā)分產(chǎn)量明顯高于N2環(huán)境,且CO2環(huán)境成分含量高、熱值高等優(yōu)越性,最大程度實現(xiàn)了低變質(zhì)下焦炭的膨脹效果也明顯好于N2環(huán)境。 Kayser等研煤分級提質(zhì)利用的目的,得到了國內(nèi)外越來越多同行的關(guān)注究發(fā)現(xiàn)Ⅴ ictorian褐煤在CO2氣氛中熱解時CO2與碳在700與研究。國內(nèi)外相關(guān)研究表明,以較為廉價的焦?fàn)t氣、合成℃以后發(fā)生劇烈的氣化反應(yīng),對熱解產(chǎn)品有著很大的影響氣代替純氫進(jìn)行煤的加氫熱解是切實可行的,并已展現(xiàn)出其雷玉研究發(fā)現(xiàn)中國神府煤在氮?dú)鈿夥罩袩峤鈺r焦油收率由優(yōu)越性。熱解氣氛通過參與煤的熱解反應(yīng),改變其反應(yīng)600℃時的3.98%增加到800℃的8.03%,在氫氣、甲烷和機(jī)理,可以很好地改善和提高熱解產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,并且HCO氣氛中熱解時,焦油收率普遍增加。不同的熱解氣氛對熱解結(jié)果的影響很大。煤樣的脫硫率在日前國內(nèi)蘭炭主流生產(chǎn)工藝多采用循環(huán)煤氣與新鮮空氣氣氛中隨著微波輻射時間的延長而増髙,黏結(jié)性指欻總混合燃燒的內(nèi)熱式熱解爐,其熱解煤氣中由于氮?dú)夂矿{而體上呈增大趨勢,煤樣中富氫的中小分子化合物含量增熱值較低,大部分企業(yè)通過“點(diǎn)天燈”燃燒排放或作為燃燒氣加。 Ariana等研究發(fā)現(xiàn)油頁巖在合成氣和氫氣氣氛中用于中國煤化x環(huán)境污染嚴(yán)重、能源浪熱解焦油收率高于在氮?dú)鈿夥罩?氣體收率低于氮?dú)鈿夥罩匈M(fèi)巨YHa的煤氣中,N2含量極低的。與相同氫分壓下的加氫熱解相比,煤焦?fàn)t氣共熱解所得HCNMHG近20%6,CO含量接近收稿日期:2015-01-23,修訂日期:2015-04-21基金項目:國家自然科學(xué)基金面上項目(51374166),國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2011AA05A202),陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程目(201 IKTDZ01-05-04),陜西省教育廳科研計劃項目(12JK0583),榆林市科技計劃項目(2012173)資助作者簡介:周軍,1977年生,西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院教授e-mail:xazhoujun126.com460光譜學(xué)與光譜分析第36卷l0%2)?？紤]其“富氫”及廉價優(yōu)勢,進(jìn)行該煤氣與低變質(zhì)煤式中:Ym為蘭炭收率,%;Y為液體產(chǎn)品(煤焦油和熱解的微波共熱解是實現(xiàn)低變質(zhì)煤更加高效清潔轉(zhuǎn)化利用的一種水)率,%;WLR為失重率,%;W為固體產(chǎn)品蘭炭質(zhì)新方法,具有重要的科學(xué)意義及實用價值。本工作主要通過量,g;W。為煤樣質(zhì)量,g;W為液體產(chǎn)品質(zhì)量單因素實驗考察低變質(zhì)煤-循環(huán)煤氣微波共熱解過程中微波功率、熱解時間和煤樣粒度等對熱解產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量的影2結(jié)果與討論響2.1微波功率的影響實驗部分圖2和圖3分別為循環(huán)煤氣流量為0.4L·min-、熱解時間為40min、煤樣粒度為10~15mm時,不同微波功率下1.1煤樣的煤樣升溫曲線及熱解產(chǎn)品收率變化實驗用煤取自陜北某低變質(zhì)煤,其工業(yè)分析與元素分析1000結(jié)果見表1。經(jīng)手選除去矸石,自然干燥后,進(jìn)行破碎、篩分,得到粒度分別為5~10,10~15,15~25和25~35mm四種煤樣。800WTable 1 Proximate and ultimate analyses640Wof coal samples(/, ad)人Proximate analyUltimate anaC H N S, 0Time/ min注:ad為空氣干燥基Fig 2 Temperature-rising curves under1.2低變質(zhì)煤-循環(huán)煤氣微波共熱解實驗different microwave power低變質(zhì)煤-循環(huán)煤氣微波共熱解實驗裝置如圖1所示稱取50g煤樣,置于石英反應(yīng)器中。根據(jù)實驗條件連接各系統(tǒng)管路和測試儀表,分別改變微波功率、熱解時間和煤樣粒度進(jìn)行各單因素?zé)峤鈱嶒灐峤夥磻?yīng)結(jié)束后,利用差重法計▲wLR算固、液產(chǎn)品收率及失重率[見式(1)式(3)],并對熱解固體產(chǎn)品蘭炭進(jìn)行FTIR分析,煤焦油進(jìn)行FTIR分析及GCMS成分檢測W?！?00%6WF0×100005006007008009001000Microwave power/wWLRWo-wchar(3)Fig 3 Yield of pyrolysis products underdifferent microwave power從圖2可以看出,在0~7min,不同微波功率下的升溫南曲線(除480W外)基本重合,升溫規(guī)律基本一致,之后隨著微波功率的逐漸增大,煤樣的升溫速率逐漸加快,熱解終溫也相應(yīng)升高。微波功率為960W時的熱解終溫比480W時45678高岀近200℃。圖3反映出隨著微波功率的逐漸增大,蘭炭Fg1 Experimental equipment of coal microwave pyrolysis收率樣的失重率及液體產(chǎn)品收率逐漸增大。微under circulating gas atmosphere波功中國煤化工w時的0.92倍,液體產(chǎn)1: Microw ave device: 2: Ceramic insulation sleeve; 3: Quartz reac品收CNMHG直接影響著煤熱解過程的tor;4:Fist- order absorption cooler;5: Circulating cooling pump;6:升溫速率和熱解終溫,導(dǎo)致了不同的產(chǎn)品收率。微波是一種Two-stage absorption cooler;7: Electrical tar precipitator;8:T.電磁波,提高微波功率意味著增加反應(yīng)器內(nèi)部分布的電磁場10: Intelligentre強(qiáng)度,研究表明,物料的升溫速率與微波加熱功率成正controller;ll: Thermocouple;12: Intake-tube;l3: Loop valve;l4:比。微波功率較大時,電磁波穿透介質(zhì)的能力增強(qiáng),煤樣Explosion proof air pump: 15: Outlet valve: 16: Outlet pipe介電常數(shù)增大,升溫分解速度加快。另外,有研究發(fā)現(xiàn),微光譜學(xué)與光譜分析波功率對物料溫度分布有重要影響,微波功率高,其穿透深能團(tuán)特征峰吸收強(qiáng)度有著較為明顯的差異,表明微波功率對度也大,料包內(nèi)部溫度場更為均勻,整體加熱的特征就越明煤焦油的組成有較大的影響。對比標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖庫可知顯。這樣,煤樣在微波場中進(jìn)行的幾乎是無溫度梯度的3400cm附近出現(xiàn)OH官能團(tuán)伸縮振動吸收峰,290體加熱”,使其能夠更加充分地?zé)峤?。升溫速率與熱解終溫2920cm-波數(shù)區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)RCH的CH及次甲基CH主要通過影響焦油的二次反應(yīng)起作用。640,800和960對稱伸縮振動吸收峰,1600cm附近出現(xiàn)氫鍵締合W的三個實驗中,8min左右煤樣溫度已達(dá)600℃,開始出CO、CC骨架振動吸收峰,1460cm附近是現(xiàn)二次反應(yīng),8min后與較高的熱解終溫加劇焦油的二次反CH3和CH2面內(nèi)彎曲伸縮振動吸收峰,指紋區(qū)620cm應(yīng)相互競爭中,較高的升溫速率抑制焦油的二次裂解反應(yīng)占附近特征峰的出現(xiàn)可能是由于煤中所含的灰分在熱解過程中據(jù)了主導(dǎo)地位,循環(huán)煤氣中CH,CO,H和CO等與煤及隨揮發(fā)分進(jìn)入焦油中。隨著微波功率的增大,特征吸收峰峰析出物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)更為充分,煤樣的最終失重率及液體產(chǎn)值逐漸降低,峰寬變窄,由此可推斷出上述分析的煤焦油中品收率均較高。官能團(tuán)含量逐漸增大。表2是根據(jù)煤焦油樣品的GC-MS分從圖4可以看出,除1460和1100cm-附近官能團(tuán)特析譜圖結(jié)果分類統(tǒng)計的煤焦油樣品中各主要組分的相對百分征峰吸收強(qiáng)度稍有差異,不同微波功率熱解所得蘭炭紅外譜含量,從表中可以看岀熱解所得煤焦油中烷烴類及含氧類物線基本重合。因此,微波功率對蘭炭組成的影響較小。對比質(zhì)的含量分別從功率800W時的50.8%和17.4%降為480標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖庫可知,1460cm附近是CH和CH2面W時的40.3%和9.5%,而芳香烴類以及蒽菲萘芴類大分子內(nèi)彎曲伸縮振動區(qū)域,1100cm附近是C0官能團(tuán)伸縮物質(zhì)含量分別從功率800W時的3.3%和27.5%增加至480振動區(qū)域。隨著微波功率的減小,特征吸收峰強(qiáng)度逐漸增W時的6.8%和31.6%6。這主要是由于微波功率較高時,使大,表明_CH3,-CH和C-0官能團(tuán)含量逐漸増大。這得循環(huán)氣中的氫氣、一氧化碳、甲烷等還原性氣體活度增主要是由于微波功率較大時,熱解溫度較高,加劇了煤大分大,在微波與煤中無機(jī)礦物質(zhì)催化作用下,更加容易解離子結(jié)構(gòu)中脂肪烴側(cè)鏈以及芳香側(cè)鏈上連接的甲基基團(tuán)CH-為活性氫原子以及自由基基團(tuán),有效抑制自由基的縮聚和膠的斷裂,使CH產(chǎn)率提高;煤中甲氧基、醚鍵、醌及含氧雜質(zhì)體的快速固化,減小焦油二次反應(yīng)的幾率以及煤焦油中長環(huán)的斷裂、分解,使得熱解尾氣中CO和CO的含量較高。鏈烴環(huán)構(gòu)化趨勢,有利于煤焦油中重質(zhì)組分的輕質(zhì)化。從圖5可以看出,不同微波功率下熱解所得煤焦油的官40003500300025002000150010005004000350030002500200015001000500Wave number/cm.Wave number/cm.lFig 4 Infrared spectrogram of the bluecokeFig 5 Infrared spectrogram of the coal tarunder different microwave powerunder different microwave powerTable 2 Main composition content of the coal tar under different microwave power (%PowerWOlefinesOxygenatednorene2.2熱解時間的影響THa氣中的敏后應(yīng)充分進(jìn)行,焦油能完全析圖6和圖7分別為循環(huán)煤氣流量為0.4L·min-、微波出中國煤化工充分,繼續(xù)增加停留時間功率為800W、煤樣粒度為10~15mm時,不同熱解時間下則會CNMHG,不利于提高液體產(chǎn)物產(chǎn)的煤樣升溫曲線及熱解產(chǎn)品收率變化量從圖6、圖7可看出,隨著熱解時間的延長,煤樣熱解終從圖8可以看出,除1460和1100cm附近官能團(tuán)特溫逐漸升高,液體產(chǎn)品收率逐漸増大。當(dāng)熱解時間從1σmin征峰吸收強(qiáng)度稍有差異,不同熱解時間熱解所得蘭炭紅外譜延長至40min,液體產(chǎn)品收率從19.6%增加到26.0%。煤的線基本重合。因此,熱解時間對蘭炭組成的影響較小。隨著熱解是個連續(xù)反應(yīng)的過程,足夠長的熱解時間能保證循環(huán)煤熱解時間的延長,1460和1100cm所對應(yīng)的CH3,光譜學(xué)與光譜分析第36卷CH和C-O官能團(tuán)含量逐漸增大。這是因為隨著熱解時得煤焦油成分中烷烴類及含氧類物質(zhì)的含量分別從40min間延長,熱解溫度較高,加劇了煤中大分子結(jié)構(gòu)的支鏈、側(cè)時的40.3%和17.4%降為20min時的32.9%和5.72%,而鏈以及含氧雜環(huán)結(jié)構(gòu)斷裂為小分子的化合物。蒽菲萘芴類大分子物質(zhì)含量從40min時的27.5%增加至20in時的40.2%。熱解時間的延長,使得循環(huán)氣中CH41000CO2,H2和CO等與煤及析出物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)更為充分,煤的熱分解程度增強(qiáng),大分子結(jié)構(gòu)斷裂成小分子或小的自由基官能團(tuán),初級揮發(fā)分快速逸出,有效減小了焦油二次反應(yīng)及再縮聚的幾率,提高了煤焦油中烷烴類小分子物質(zhì)含量40 minFig 6 Temperature-rising curves underdifferent pyrolysis time4000350030002500200015001000500Wave number/cmFig8 Infrared spectrogram of the bluecokeander different pyrolysis time-WLR10152025303540Time/minFig. 7 Yield of pyrolysis products underdifferent pyrolysis time從圖9可以看出,除3400cm-附近官能團(tuán)特征峰吸收40003500300025002000150010005強(qiáng)度稍有差異,不同熱解時間熱解所得煤焦油紅外譜線基本重合。隨著熱解時間的延長,3400cm所對應(yīng)的OH官Fig 9 Infrared spectrogram of the coal tar能團(tuán)含量增大。表3反映岀隨著熱解時間的縮短,熱解后所under different pyrolysis timeTable 3 Main composition content of the coal tar under different pyrolysis time CAlkanesolefines0xygenaAnthracene, phenanthrenempo undsnaphthalene, fluorene2,717.427,52.3煤樣粒度的影響終溫只有850℃左右,終溫相差150℃左右。圖11反映出隨圖10和圖11分別為循環(huán)煤氣流量為0.4L·min、微著煤樣粒度的增大,煤樣失重率及液體產(chǎn)品收率總體上呈現(xiàn)波功率為800W、熱解時間為40min時,不同粒度的煤樣升減小中國煤化工這與 Gavalas等的研究溫曲線及熱解產(chǎn)品收率變化結(jié)果CNMHG在瞬間滲透到物料各部位從圖10可以看出,在0~6min,煤樣粒度越大時,其升而產(chǎn)生熱量,不需要熱傳導(dǎo)過程,內(nèi)外同時加熱,加熱均勻溫速率越大,這是由于小粒徑煤中的水分在燥脫析階段蒸蘭新晢等③研究表明在無氣氛條件下煤微波熱解時原煤粒度發(fā)速度快,吸收了較多的熱量;之后,隨煤樣粒度的增大,對熱解產(chǎn)品收率的影響不大。因此本實驗中,煤樣粒度的改其升溫速率逐漸減小,熱解終溫相對也較低。粒度為5~10變影響產(chǎn)品收率主要是基于煤熱解過程中的傳質(zhì)作用。在mm時,終溫達(dá)到1o0℃左右;但粒度為25~35m時,定粒徑范圍內(nèi),減小煤樣粒度,顆粒摩爾表面能增大,煤顆光譜學(xué)與光譜分析粒燃燒和熱解的表觀活化能降低,循環(huán)氣中有效氣體與煤粒蘭炭中大分子環(huán)狀、多鍵結(jié)構(gòu)物質(zhì)的含量較反應(yīng)接觸面積增大,熱解反應(yīng)也就越充分;另外,粒徑較小時,顆粒內(nèi)部析出的揮發(fā)物向外擴(kuò)散時所受傳質(zhì)阻力較小,初級揮發(fā)組分?jǐn)U散到顆粒外部所走的距離較短,其在顆粒內(nèi)部的停留時間也較短,減少了二次反應(yīng)的發(fā)生。因此小粒徑煤,既有利于焦油的產(chǎn)生,又能較好地抑制焦油的二次裂解反應(yīng)。實驗結(jié)果可看出,粒度為5~10mm的煤樣比粒徑為5~10m25~35mm的煤樣熱解時所得液體產(chǎn)品收率提高了約10004000350030002500200015001000500Fig 12 Infrared spectrogram of the bluecoke under15~25mm25~35mmdifferent partical size of coal samples40010~15mm從圖13可以看出,不同粒度煤樣熱解所得煤焦油的官5~10mm能團(tuán)特征峰吸收強(qiáng)度也存在較為明顯的差異,表明煤樣粒度對煤焦油的組成有較大的影響。對比標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖庫可知,3400cm附近出現(xiàn)OH官能團(tuán)伸縮振動吸收峰,2850~Time/min2920cm波數(shù)區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)次甲基CH2不對稱伸縮振動吸Fig 10 Temperature-rising curves under different收峰及次甲基CH2對稱伸縮振動吸收峰,1600cm附近ical size of coal samples出現(xiàn)氫鍵締合C-O,CC骨架振動吸收峰,1460cm附近是CH3,CH2面內(nèi)彎曲伸縮振動吸收峰。隨著5060煤樣粒度的增大,煤焦油紅外譜圖分析得出的這些官能團(tuán)含量逐漸增大。GC-MS檢測結(jié)果(表4)表明,熱解后所得煤焦油成分中烷烴類及含氧類物質(zhì)的含量分別從粒度25~35mme55魯m50時的33.4%和2.5%增加至10~15mm時的40.3%和▲▲wLR17.4%;而蒽菲萘芴類大分子物質(zhì)含量從粒度25~35mm時的47.7%降為10~15mm時的27.5%。減小煤樣粒度,煤E35在循環(huán)氣氣氛熱解過程中解離出的活性氫原子、活性基團(tuán)容易進(jìn)入到煤粒內(nèi)部,循環(huán)氣中CH,CO2,H2和CO等有效組分與芳環(huán)及稠環(huán)側(cè)鏈上連接的脂肪烴快速接觸反應(yīng),在高5~1010~1515~2525~35溫下裂解成以直鏈烴為主的小分子物質(zhì),初級揮發(fā)分從顆粒Partical size of coal samples/mm內(nèi)部快速逸出,有效抑制了焦油的二次裂解及煤焦油中長鏈Fig. l1 Yield of pyrolysis products under烴環(huán)構(gòu)化趨勢different partical size of coal samples從圖12可以看出,不同粒度煤樣熱解所得蘭炭紅外譜線的官能團(tuán)特征峰吸收強(qiáng)度存在明顯差別。對比標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖庫可知,3420cm附近是OH官能團(tuán)伸縮振動吸收區(qū)域,1620~1680cm波數(shù)區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)CO及單核芳烴的CC伸縮振動吸收峰,1100cm附近是C-O官能團(tuán)伸縮振動區(qū)域。隨著煤樣粒度的增大,蘭炭紅外譜圖分析得出的這些官能團(tuán)含量逐漸增大。這主要是由于煤顆粒粒徑增大,顆粒摩爾表面能減小,其吸附循環(huán)氣中有效氣體的能力H中國煤化工CNMHG015001000500減弱,解離出的活性氫原子、活性基團(tuán)進(jìn)入到煤粒基體內(nèi)部的阻力較大,煤分子中的雙鍵及芳環(huán)結(jié)構(gòu)由于熱解體系溫度Fig. 13 Infrared spectrogram of the coal tar under較低不能獲得足夠多的能量而斷裂、重組,加劇了二次脫氣different partical size of coal samples階段半焦再縮聚反應(yīng),影響了煤質(zhì)的充分反應(yīng),熱解獲得的光譜學(xué)與光譜分析第36卷Table 4 Main composition contentcoal tar under different partical size of coal samples 0)Oxy47.7W、熱解時間為40min、煤樣粒度為5~10mm的熱解工藝結(jié)論條件下,低變質(zhì)煤與循環(huán)煤氣微波共熱解所得蘭炭收率達(dá)2.2%,液體產(chǎn)品收率達(dá)26.8(1)低變質(zhì)煤在循環(huán)煤氣氣氛中進(jìn)行微波熱解時,隨微(3)低變質(zhì)煤與循環(huán)煤氣進(jìn)行微波共熱解時,增大微波波功率增大、熱解時間延長、煤樣粒度減小,所得液體產(chǎn)品功率、延長熱解時間、減小煤樣粒度均有利于煤焦油中重質(zhì)(煤焦油和熱解水)收率總體上均呈現(xiàn)增大趨勢組分的輕質(zhì)化(2)在循環(huán)煤氣流量為0.4L·min、微波功率為800References[1] LAN Xin-zhe, ZHAO XI- cheng, MA Hong-zhou,etal(蘭新哲,趙西成,馬紅周,等), China patent(中國專利),ZL200810232680,42] SONG Yong-hui, SHE Jian-mei, LAN Xin-zhe,etal(宋永輝,折建梅,蘭新哲,等). 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Yulin Science Technology Information Research Institute, Yulin 719000. Chin4. Xinjiang Chemical Engineering Design Research Institute Co. Ltd, Urumqi 830006. ChinaAbstract The py rolysis of low rank coal to produce bluecoke, coal tar and gas is considered to be the optimal method to realizeits clean and efficient utilization. However, the current mainstream py rolysis production technology generally has a certain particle size requirements for raw coal resulting in lower yield and poorer quality of coal tar, lower content of effective components incoal gas such as H2, CHi,CO, etc. To further improve the yield of coal tar obtained from the py roly sis of low rank coal and explore systematically the effect of microw ave power, py rolysis time and particle size of coal samples on the yield and compositionof microw ave py rolysis products of low rank coal through the analysis and characterization of products with FTIR and GC-MSintroducing microw ave py rolysis of low rank coal into the microw ave py rolysis reactor circularly was suggested to carry out theo-py rolysis ex periment of the low rank coal and coal gas generated by the pyrolysis of low rank coal. The results indicated thathe yield of the bluecoke and liquid products were up to 62. 2% and 26. 8% respectively when the optimal py rolysis process conditions with the microw ave power of 800W, py rolysis time of 40min, coal samples particle size of 5-10 mm and circulating coalgas flow rate of 0. 4 L. min were selected. The infrared spectrogram of the bluecoke under different microw ave power and pyrolysis time overlapped roughly. The content of functional groups with-OH,C0,CC and CO from the bluecokethrough the py rolysis of particle size coal samples had a larger difference. To improve microw ave power, prolonging pyrolytime and reducing particle size of coal samples wducive to converting heavy component to light one into coal tarKeywords Microwave py rolysis Low rank coal Circulating coal gas Coal tar Bluecoke(Received Jan. 23, 2015; accepted A pr 21, 2015)中國煤化工CNMHG